Этилен, также известный как этен, является важным представителем класса непредельных углеводородов. Давайте рассмотрим каждое из утверждений:
1) Относится к непредельным углеводородам: Это утверждение верно. Этилен (C₂H₄) является алкеном, который содержит одну двойную связь между атомами углерода. Непредельные углеводороды характеризуются наличием двойных или тройных связей, что делает их более реакционноспособными по сравнению с предельными углеводородами (алканами), которые содержат только одинарные связи.
2) Не реагирует с кислородом: Это утверждение неверно. Этилен способен реагировать с кислородом, особенно при повышенных температурах. При горении этилен взаимодействует с кислородом, образуя углекислый газ и воду, что сопровождается выделением тепла:
[
\text{C}_2\text{H}_4 + 3\text{O}_2 \rightarrow 2\text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}
]
3) Реагирует с водородом: Это утверждение верно. Этилен может вступать в реакцию гидрирования, в процессе которой двойная связь в молекуле разрушается и присоединяется водород, превращая этилен в этан (C₂H₆):
[
\text{C}_2\text{H}_4 + \text{H}_2 \rightarrow \text{C}_2\text{H}_6
]
Данная реакция обычно проводится в присутствии катализаторов, таких как никель, платина или палладий.
4) Имеет только одинарные связи: Это утверждение неверно. Этилен содержит одну двойную связь между двумя атомами углерода, что и определяет его как алкен.
5) Вступает в реакции замещения: Это утверждение в общем случае неверно для этилена. Этилен, как алкен, преимущественно участвует в реакциях присоединения, а не замещения. Реакции замещения характерны для насыщенных углеводородов (алканов) и аренов. Этилен может вступать в реакции электрофильного присоединения, такие как гидрогалогенирование (присоединение галогеноводородов) и гидратация (присоединение воды).
Таким образом, для этилена верны утверждения 1 и 3.