Этен (этилен) и этан — это два различных углеводорода, которые принадлежат к разным классам соединений. Этен — это алкен с двойной связью, а этан — это алкан с одинарными связями. Рассмотрим их взаимодействие с указанными веществами:
Cl₂ (хлор):
Этен (C₂H₄) реагирует с хлором в реакции галогенирования, присоединяя молекулу хлора к двойной связи. Реакция протекает следующим образом:
[ \mathrm{C_2H_4 + Cl_2 \rightarrow C_2H_4Cl_2} ]
В результате образуется 1,2-дихлорэтан (C₂H₄Cl₂).
Этан (C₂H₆) взаимодействует с хлором в реакции радикального замещения, особенно под действием света (фотохимическая реакция):
[ \mathrm{C_2H_6 + Cl_2 \rightarrow C_2H_5Cl + HCl} ]
В результате образуется хлороэтан (C₂H₅Cl) и хлороводород (HCl). При избытке хлора и продолжении реакции могут образовываться более замещенные продукты.
H₂ (водород):
Этен (C₂H₄) взаимодействует с водородом в реакции гидрирования, при этом двойная связь разрывается и образуется этан:
[ \mathrm{C_2H_4 + H_2 \xrightarrow{катализатор} C_2H_6} ]
Реакция обычно требует присутствия катализатора (например, никеля, платина или палладия).
Этан (C₂H₆) не реагирует с водородом, так как у него нет кратных связей, которые могли бы быть насыщены водородом.
NaOH (гидроксид натрия):
Этен (C₂H₄) обычно не реагирует с гидроксидом натрия, так как для алкенов нехарактерны реакции с основаниями при отсутствии галогенов или других функциональных групп.
Этан (C₂H₆) также не реагирует с гидроксидом натрия, поскольку алканы очень стабильны и не вступают в такие реакции.
HBr (бромоводород):
Этен (C₂H₄) реагирует с бромоводородом в реакции электрофильного присоединения, разрывая двойную связь и образуя бромэтан:
[ \mathrm{C_2H_4 + HBr \rightarrow C_2H_5Br} ]
Этан (C₂H₆) не реагирует с бромоводородом в обычных условиях, так как у него нет кратных связей для электрофильного присоединения.
Таким образом, реакции этилена и этана с различными реагентами различаются в зависимости от природы их химических связей. Этен, как алкен, проявляет более высокую реакционную способность по сравнению с этаном, проще поддающимся радикальным механизмам замещения или электрофильного присоединения.