Бензол реагирует с гидроксидом калия водой водородом

Из предложенного перечня выберите все вещества, которые могут реагировать с подкисленным раствором перманганата калия.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Алкины и гомологи бензола реагируют с подкисленным раствором перманганата калия.

Но ведь и циклогексан реагирует с подкисленным раствором перманганата с образованием адипиновой кислоты. Как с этим быть?

раствор перманганата калия обесцвечивают только малые циклы. Большим и устойчивым циклам (как циклогексан) невыгодно разрушать структуру.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Алкины и гомологи бензола реагируют с подкисленным раствором перманганата калия.

Перманганат калия в кислой среде реагирует с каждым из двух углеводородов:

1) гексаном и гексеном-1

2) пропином и толуолом

3) этилбензолом и бутеном-2

4) бензолом и этиленом

5) бензолом и бутином-2

Запишите номера выбранных соединений.

Перманганат калия в кислой среде реагирует с алкенами, алкинами, алкадиенами, гомологами бензола

Перманганат калия в кислой среде не реагирует с алканами, циклоалканами, бензолом.

1) нет реакции с гексаном

2) реагирует с каждым из двух углеводородов

3) реагирует с каждым из двух углеводородов

4) нет реакции с бензолом

5) нет реакции с бензолом

Из предложенного перечня выберите две пары веществ, которые реагируют с бромной водой при обычных условиях.

1) бензол и толуол

2) циклогексан и пропен

3) бутен-2 и аминобензол

4) фенол и ацетилен

5) бензол и этилен

Запишите в поле ответа номера выбранных пар веществ.

С бромной водой реагируют алкены и алкины, циклопропан а также производные бензола. В первой паре с бромной водой не будет реагировать никто, во второй — только пропен, в третьей и четверой — оба, а в пятой только этилен.

Толуол не реагирует с бромной водой, так как кольцо недостаточно активировано для электрофильного замещения слабоэлектрофильным комплексом брома с водой. Например, в других производных — в анилине и феноле ядро сильно активировано, и этого достаточно для реакции.

Какой углеводород может реагировать с водородом, но не реагирует с перманганатом калия?

Из представленных веществ только ароматический углеводород бензол может реагировать с водородом, но не реагирует с перманганатом калия

Какое органическое соединение реагирует с натрием, гидроксидом калия и бромной водой?

1) диметиловый эфир

Фенол реагирует с натрием, гидроксидом калия это реакция замещения водорода в гидроксогруппе на атом металла. Реагирует с бромной водой, в отличие от бензола, реакция замещения протекает в бензольном кольце.

Фенол реагирует с

3) гидроксидом натрия

6) оксидом углерода(IV)

Фенолы — кислородсодержащие органические соединения, в молекуле которых гидроксогруппа связанна непосредственно с бензольным кольцом. Фенолы как и спирты реагируют с щелочными металлами, а также со щелочами. Вступают в реакции по бензольному кольцу: галогенирование и нитрование в 2,4,6 положениях. И конечно же реакция горения — взаимодействие с кислородом. Правильный ответ: 1,3,5

Из предложенного перечня выберите два вещества, которые реагируют с аминопропановой кислотой.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Это вещество относится к классу аминокислот. Аминокислоты — это органические амфотерные вещества, поэтому они реагируют с кислотами и щелочами. Для них характерны реакции карбоновых кислот и аминов. Как карбоновые кислоты способны вступать в реакцию со спиртом, с образованием сложных эфиров.

Из предложенного перечня выберите два утверждения, характерные как для бутиламина, так и для анилина.

1) окисляются кислородом

2) образуют белый осадок с бромной водой

3) являются сильными основаниями

4) взаимодействуют с серной кислотой

5) реагируют с бензолом

Запишите в поле ответа номера выбранных утверждений.

Это первичные амины, они, как и большинство органических соединений, горят в кислороде (1). Как и другие амины, реагируют с кислотами (4).

И бензол, и циклогексан реагируют с

1) бромной водой

3) раствором перманганата калия

4) азотной кислотой

Запишите номера выбранных соединений.

РЕАГЕНТ	бензол	циклогексан
1) бромная вода	не реагирует	не реагирует
2) хлор	реагирует	реагирует
3) раствор перманганата калия	не реагирует	не реагирует
4) азотная кислота	реагирует	реагирует
5) аммиак	не реагирует	не реагирует

Из предложенного перечня выберите все вещества, которые могут реагировать с каждым из веществ: водой, хлороводородом, водородом.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Реакции присоединения воды (гидратация), хлороводорода (гидрогалогенирование), водорода (гидрирования) характерны для соединений с кратными связями. Однако, бензол, в силу сопряжения, обладает повышенной устойчивостью к реакции присоединения и реагирует по другим механизмам. Правильные ответы: пентен-2 и пентадиен-1,3.

Из предложенного перечня веществ выберите все вещества, каждое из которых реагирует с раствором перманганата калия.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Производные бензола (стирол и метилбензол) окисляются перманганатом калия в бензойную кислоту.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ в порядке возрастания.

Алканы и большие циклоалканы не обесцвечивают раствор перманганата калия. Бензол также не окисляется перманганатом калия.

Этилбензол (4) окисляется перманганатом калия до бензойной кислоты.

Из предложенного перечня выберите вещества, которые реагируют с водным раствором перманганата калия.

Запишите номера выбранных ответов.

Бензол и алканы устойчивы к действию окислителей. Толуол и ацетилен окисляются водным раствором перманганата калия.

Фенол реагирует с

3) гидроксидом натрия

6) оксидом углерода(IV)

Как и другие органические соединения, окисляется кислородом; реагирует со щелочами и натрием по гидроксильной группе фенола.

Из предложенного перечня выберите две пары углеводородов, которые реагируют с бромной водой.

1) пропен и циклопропан

2) бензол и толуол

3) ацетилен и этилен

4) бутан и бутен-1

5) циклогексан и гексен-1

Запишите в поле ответа номера выбранных пар веществ.

С бромной водой могут реагировать пропен и циклопропан, ацетилен, этилен, бутен-1, гексен-1.

Циклоалканы способны взаимодействовать с бромной водой?

Только циклопропан, как очень неустойчивый цикл

Разве циклогексан не может реагировать с бромной водой? Это же циклоалкан. А они реагируют с бромной водой.

Из предложенного перечня выберите все вещества, которые реагируют с этиленом, но не реагируют с метаном.

Этилен вступает в реакции со всеми веществами из списка, в отличие от метана: реакция гидрирования с водородом, присоединения по кратной связи с бромной водой, реакция гидрогалогенирования с соляной кислотой, окисление перманганатом калия, присоединения к бензолу в присутствии катализатора.

Источник

Химические свойства аренов

Арены (ароматические углеводороды) – это непредельные (ненасыщенные) циклические углеводороды, молекулы которых содержат устойчивые циклические группы атомов (бензольные ядра) с замкнутой системой сопряженных связей.

Общая формула: C_nH_2n–6 при n ≥ 6.

Химические свойства аренов

Арены – непредельные углеводороды, молекулы которых содержат три двойных связи и цикл. Но из-за эффекта сопряжения свойства аренов отличаются от свойств других непредельных углеводородов.

Для ароматических углеводородов характерны реакции:

присоединения,
замещения,
окисления (для гомологов бензола).

Из-за наличия сопряженной π-электронной системы молекулы ароматических углеводородов вступают в реакции присоединения очень тяжело, только в жестких условиях — на свету или при сильном нагревании, как правило, по радикальному механизму

Бензольное кольцо представляет из себя скопление π-электронов, которое притягивает электрофилы. Поэтому для ароматических углеводородов характерны реакции электрофильного замещения атома водорода у бензольного кольца.

Ароматическая система бензола устойчива к действию окислителей. Однако гомологи бензола окисляются под действием перманганата калия и других окислителей.

1. Реакции присоединения

Бензол присоединяет хлор на свету и водород при нагревании в присутствии катализатора.

1.1. Гидрирование

Бензол присоединяет водород при нагревании и под давлением в присутствии металлических катализаторов (Ni, Pt и др.).

При гидрировании бензола образуется циклогексан:

При гидрировании гомологов образуются производные циклоалканы. При нагревании толуола с водородом под давлением и в присутствии катализатора образуется метилциклогексан:

1.2. Хлорирование аренов

Присоединение хлора к бензолу протекает по радикальному механизму при высокой температуре, под действием ультрафиолетового излучения.

При хлорировании бензола на свету образуется 1,2,3,4,5,6-гексахлорциклогексан (гексахлоран).

Гексахлоран – пестицид, использовался для борьбы с вредными насекомыми. В настоящее время использование гексахлорана запрещено.

Гомологи бензола не присоединяют хлор. Если гомолог бензола реагирует с хлором или бромом на свету или при высокой температуре (300°C), то происходит замещение атомов водорода в боковом алкильном заместителе, а не в ароматическом кольце.

Например, при хлорировании толуола на свету образуется бензилхлорид

Если у гомолога бензола боковая цепь содержит несколько атомов углерода – замещение происходит у атома, ближайшему к бензольному кольцу («альфа-положение»).

Например, этилбензол реагирует с хлором на свету

2. Реакции замещения

Реакции замещения у ароматических углеводородов протекают по ионному механизму (электрофильное замещение). При этом атом водорода замещается на другую группу (галоген, нитро, алкил и др.).

2.1. Галогенирование

Бензол и его гомологи вступают в реакции замещения с галогенами (хлор, бром) в присутствии катализаторов (AlCl₃, FeBr₃).

При взаимодействии с хлором на катализаторе AlCl₃ образуется хлорбензол:

Ароматические углеводороды взаимодействуют с бромом при нагревании и в присутствии катализатора – FeBr₃ . Также в качестве катализатора можно использовать металлическое железо.

Бром реагирует с железом с образованием бромида железа (III), который катализирует процесс бромирования бензола:

Гомологи бензола содержат алкильные заместители, которые обладают электронодонорным эффектом: из-за того, что электроотрицательность водорода меньше, чем углерода, электронная плотность связи С-Н смещена к углероду.

На нём возникает избыток электронной плотности, который далее передается на бензольное кольцо.

Поэтому гомологи бензола легче вступают в реакции замещения в бензольном кольце. При этом гомологи бензола вступают в реакции замещения преимущественно в орто— и пара-положения

Например, при взаимодействии толуола с хлором образуется смесь продуктов, которая преимущественно состоит из орто-хлортолуола и пара-хлортолуола

Мета-хлортолуол образуется в незначительном количестве.

При взаимодействии гомологов бензола с галогенами на свету или при высокой температуре (300 о С) происходит замещение водорода не в бензольном кольце, а в боковом углеводородном радикале.

Если у гомолога бензола боковая цепь содержит несколько атомов углерода – замещение происходит у атома, ближайшему к бензольному кольцу («альфа-положение»).

Например, при хлорировании этилбензола:

2.2. Нитрование

Бензол реагирует с концентрированной азотной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты (нитрующая смесь).

При этом образуется нитробензол:

Серная кислота способствует образованию электрофила NO₂ + :

Толуол реагирует с концентрированной азотной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты.

В продуктах реакции мы указываем либо о-нитротолуол:

Нитрование толуола может протекать и с замещением трех атомов водорода. При этом образуется 2,4,6-тринитротолуол (тротил, тол):

2.3. Алкилирование ароматических углеводородов

Арены взаимодействуют с галогеналканами в присутствии катализаторов (AlCl_3, FeBr₃ и др.) с образованием гомологов бензола.

Например, бензол реагирует с хлорэтаном с образованием этилбензола

Ароматические углеводороды взаимодействуют с алкенами в присутствии хлорида алюминия, бромида железа (III), фосфорной кислоты и др.

Например, бензол реагирует с этиленом с образованием этилбензола

Например, бензол реагирует с пропиленом с образованием изопропилбензола (кумола)

Алкилирование спиртами протекает в присутствии концентрированной серной кислоты.

Например, бензол реагирует с этанолом с образованием этилбензола и воды

2.4. Сульфирование ароматических углеводородов

Бензол реагирует при нагревании с концентрированной серной кислотой или раствором SO₃ в серной кислоте (олеум) с образованием бензолсульфокислоты:

3. Окисление аренов

Бензол устойчив к действию даже сильных окислителей. Но гомологи бензола окисляются под действием сильных окислителей. Бензол и его гомологи горят.

3.1. Полное окисление – горение

При горении бензола и его гомологов образуются углекислый газ и вода. Реакция горения аренов сопровождается выделением большого количества теплоты.

Уравнение сгорания аренов в общем виде:

При горении ароматических углеводородов в недостатке кислорода может образоваться угарный газ СО или сажа С.

Бензол и его гомологи горят на воздухе коптящим пламенем. Бензол и его гомологи образуют с воздухом и кислородом взрывоопасные смеси.

3.2. О кисление гомологов бензола

Гомологи бензола легко окисляются перманганатом и дихроматом калия в кислой или нейтральной среде при нагревании.

При этом происходит окисление всех связей у атома углерода, соседнего с бензольным кольцом, кроме связи этого атома углерода с бензольным кольцом.

Толуол окисляется перманганатом калия в серной кислоте с образованием бензойной кислоты:

Если окисление толуола идёт в нейтральном растворе при нагревании, то образуется соль бензойной кислоты – бензоат калия:

Таким образом, толуол обесцвечивает подкисленный раствор перманганата калия при нагревании.

При окислении других гомологов бензола всегда остаётся только один атом С в виде карбоксильной группы (одной или нескольких, если заместителей несколько), а все остальные атомы углерода радикала окисляются до углекислого газа или карбоновой кислоты.

Например, при окислении этилбензола перманганатом калия в серной кислоте образуются бензойная кислота и углекислый газ

Например, при окислении этилбензола перманганатом калия в нейтральной кислоте образуются соль бензойной кислоты и карбонат

Более длинные радикалы окисляются до бензойной кислоты и карбоновой кислоты:

При окислении пропилбензола образуются бензойная и уксусная кислоты:

Изопропилбензол окисляется перманганатом калия в кислой среде до бензойной кислоты и углекислого газа:

4. Ориентирующее действие заместителей в бензольном кольце

Если в бензольном кольце имеются заместители, не только алкильные, но и содержащие другие атомы (гидроксил, аминогруппа, нитрогруппа и т.п.), то реакции замещения атомов водорода в ароматической системе протекают строго определенным образом, в соответствии с характером влияния заместителя на ароматическую π-систему.

Заместители подразделяют на две группы в зависимости от их влияния на электронную плотность ароматической системы: электронодонорные (первого рода) и электроноакцепторные (второго рода).

Типы заместителей в бензольном кольце

Заместители первого рода	Заместители второго рода
*Дальнейшее замещение происходит преимущественно в орто— и пара-положение*	*Дальнейшее замещение происходит преимущественно в мета-положение*
Электронодонорные, повышают электронную плотность в бензольном кольце	Электроноакцепторные, снижают электронную плотность в сопряженной системе.
алкильные заместители: СН₃ –, С₂Н₅ – и др.; гидроксил, амин: –ОН , –NН₂; галогены: –Cl, –Br	нитро-группа:– NO₂, – SO₃Н; карбонил – СНО; карбоксил: – СООН, нитрил: – С≡N; – CF₃

Например, толуол реагирует с хлором в присутствии катализатора с образованием смеси продуктов, в которой преимущественно содержатся орто-хлортолуол и пара-хлортолуол. Метильный радикал — заместитель первого рода.

В уравнении реакции в качестве продукта записывается либо орто-толуол, либо пара-толуол.

Например, при бромировании нитробензола в присутствии катализатора преимущественно образуется мета-хлортолуол. Нитро-группа — заместитель второго рода

5. Особенности свойств стирола

Стирол (винилбензол, фенилэтилен) – это производное бензола, которое имеет в своем составе двойную связь в боковом заместителе.

Общая формула гомологического ряда стирола: C_nH_2n-8.

Молекула стирола содержит заместитель с кратной связью у бензольного кольца, поэтому стирол проявляет все свойства, характерные для алкенов – вступает в реакции присоединения, окисления, полимеризации.

Стирол присоединяет водород, кислород, галогены, галогеноводороды и воду в соответствии с правилом Марковникова.

Например, при гидратации стирола образуется спирт:

Стирол присоединяет бром при обычных условиях, то есть обесцвечивает бромную воду

При полимеризации стирола образуется полистирол:

Как и алкены, стирол окисляется водным раствором перманганата калия при обычных условиях. Обесцвечивание водного раствора перманганата калия — качественная реакция на стирол:

При жестком окислении стирола перманганатом калия в кислой среде (серная кислота) разрывается двойная связь и образуется бензойная кислота и углекислый газ:

При окислении стирола перманганатом калия в нейтральной среде при нагревании также разрывается двойная связь и образуется соль бензойной кислоты и карбонат:

Источник