Чтобы ответить на ваш вопрос, разберем взаимодействие каждого из предложенных веществ (хлороводород, водород, бромная вода) с указанными углеводородами: пропаном, этеном, циклогексаном и бензолом. Рассмотрим их реакции и условия, при которых они проходят.
1. Хлороводород (HCl):
Хлороводород — это сильная кислота в водном растворе, а также газ, который может вступать в реакции присоединения с непредельными углеводородами (с кратными связями). Он не взаимодействует с насыщенными углеводородами.
Пропан (C3H8):
Пропан — это алкан, насыщенный углеводород, в молекуле которого нет кратных связей. Хлороводород не взаимодействует с пропаном, поскольку для реакции присоединения нужна двойная или тройная связь. Пропан может вступать в реакцию с хлором (Cl2) при облучении светом (реакция замещения), но с HCl реакции нет.
Реакции нет.
Этен (C2H4):
Этен — это алкен, содержащий двойную связь. Хлороводород реагирует с этеном по реакции электрофильного присоединения. В этой реакции происходит разрыв π-связи в двойной связи, и атомы водорода и хлора присоединяются к углеродам.
C2H4 + HCl → C2H5Cl (хлорэтан)
Это типичная реакция электрофильного присоединения (по правилу Марковникова, если углероды двойной связи не симметричны).
Циклогексан (C6H12):
Циклогексан — это циклоалкан, в котором нет кратных связей. Как и в случае с пропаном, хлороводород не взаимодействует с циклогексаном.
Реакции нет.
Бензол (C6H6):
Бензол — это ароматическое соединение с делокализированной π-системой. Хлороводород не вступает в реакцию с бензолом, поскольку бензольное кольцо устойчиво к реакциям присоединения. Однако бензол может вступать в реакции замещения, например, с участием хлора (Cl2) в присутствии катализатора (FeCl3), но с HCl реакции нет.
Реакции нет.
2. Водород (H2):
Водород участвует в реакциях гидрирования (присоединения водорода) с непредельными и ароматическими углеводородами в присутствии катализатора (например, Ni, Pt, Pd) и при нагревании.
Пропан (C3H8):
Пропан — это насыщенный углеводород. Он уже содержит максимальное количество атомов водорода, поэтому не реагирует с водородом.
Реакции нет.
Этен (C2H4):
Этен реагирует с водородом в реакции гидрирования. В присутствии катализатора (Ni, Pt, Pd) и при нагревании двойная связь этена разрушается, и водород присоединяется к углеродам, образуя насыщенный углеводород (этан).
C2H4 + H2 → C2H6 (этан)
Циклогексан (C6H12):
Циклогексан — это насыщенный углеводород, который уже содержит максимальное количество атомов водорода. Поэтому он не реагирует с водородом.
Реакции нет.
Бензол (C6H6):
Бензол может реагировать с водородом в реакции гидрирования. В присутствии катализатора (например, Ni) и при нагревании бензольное кольцо теряет ароматическую π-систему, и к каждому углероду присоединяется атом водорода. В результате образуется циклогексан.
C6H6 + 3H2 → C6H12 (циклогексан)
3. Бромная вода (Br2 в H2O):
Бромная вода используется как качественный реактив для определения кратных связей. Она обесцвечивается при реакции с алкенами и алкинами, но не реагирует с алканами и ароматическими соединениями (в обычных условиях).
Пропан (C3H8):
Пропан — это насыщенный углеводород, который не реагирует с бромной водой. Для реакции с бромом пропан должен быть подвергнут условиям радикального замещения (свет, температура), но это не относится к бромной воде.
Реакции нет.
Этен (C2H4):
Этен активно реагирует с бромной водой. В этой реакции бром присоединяется к углеродам двойной связи, разрывая π-связь. Образуется 1,2-дибромэтан. При этом бромная вода обесцвечивается, что используется как качественная реакция на кратные связи.
C2H4 + Br2 → C2H4Br2 (1,2-дибромэтан)
Циклогексан (C6H12):
Циклогексан — насыщенный углеводород, поэтому он не реагирует с бромной водой.
Реакции нет.
Бензол (C6H6):
Бензол не реагирует с бромной водой в обычных условиях. Однако бензол может вступать в реакцию замещения с бромом (например, при наличии катализатора FeBr3), но это не относится к взаимодействию с бромной водой.
Реакции нет.
Итоговая таблица реакций:
Вещество | Пропан | Этен | Циклогексан | Бензол |
Хлороводород | Реакции нет | C2H4 + HCl → C2H5Cl | Реакции нет | Реакции нет |
Водород | Реакции нет | C2H4 + H2 → C2H6 | Реакции нет | C6H6 + 3H2 → C6H12 |
Бромная вода | Реакции нет | C2H4 + Br2 → C2H4Br2 | Реакции нет | Реакции нет |
Если остались вопросы, уточняйте!