Ацетилен (C2H2) — это непредельный углеводород с тройной связью, относящийся к классу алкинов. Он обладает высокой химической активностью и может вступать в различные реакции. Чтобы разобраться, с чем ацетилен не реагирует, разберем каждое из предложенных веществ.
А) H2 (водород):
Ацетилен реагирует с водородом в присутствии катализатора (например, никеля, палладия или платины). При этом происходит процесс гидрирования — водород присоединяется к углеродам тройной связи, превращая ацетилен сначала в этилен (C2H4), а затем в этан (C2H6) при избытке водорода.
Реакция:
C2H2 + H2 → C2H4 (этилен)
C2H4 + H2 → C2H6 (этан)
Следовательно, ацетилен реагирует с H2.
Б) Раствор KMnO4 (перманганат калия):
Ацетилен активно реагирует с раствором перманганата калия. Это типичная реакция окисления алкинов. При взаимодействии ацетилена с нейтральным или слабощелочным раствором KMnO4 образуются кислоты или кетоны, в зависимости от условий. Например:
C2H2 + 2[O] → CH2O2 (муравьиная кислота).
В щелочной среде ацетилен обесцвечивает фиолетовый раствор KMnO4, что используется как качественная реакция на кратные связи.
Следовательно, ацетилен реагирует с раствором KMnO4.
В) H2O (вода):
Ацетилен вступает в реакцию с водой в присутствии катализаторов, таких как соли ртути (Hg2+), при нагревании. Это реакция гидратации, в результате которой ацетилен превращается в ацетальдегид (CH3CHO).
Реакция:
C2H2 + H2O → CH3CHO
Механизм реакции включает образование промежуточного соединения — винилового спирта, который затем таутомеризуется в ацетальдегид.
Следовательно, ацетилен реагирует с H2O, но для этого требуются специальные условия.
Г) CH4 (метан):
Ацетилен НЕ реагирует с метаном. Это связано с тем, что метан — это насыщенный углеводород (алкан), который химически малоактивен. Для реакции между ацетиленом и метаном нужны крайне жесткие условия, такие как высокая температура или наличие радикалов, однако такая реакция не характерна для обычных условий.
Следовательно, ацетилен не реагирует с метаном (CH4).
Ответ: Г) CH4.