Для различения этана (C2H6), этена (C2H4) и этина (C2H2) можно использовать качественные реакции, основанные на их структурных особенностях и различиях в химических свойствах. Этан — это насыщенный углеводород, этен — алкен с одной двойной связью, а этин — алкин с тройной связью.
Этан (C2H6):
Этан является алканом и не вступает в реакции с бромной водой или раствором перманганата калия при комнатной температуре, что отличает его от этена и этина. Однако этан участвует в реакциях горения.
- Реакция с кислородом (горение):
[
2 \text{C}_2\text{H}_6 + 7 \text{O}_2 \rightarrow 4 \text{CO}_2 + 6 \text{H}_2\text{O}
]
Продукты: углекислый газ и вода.
Этен (C2H4, этилен):
Этен содержит двойную связь, что позволяет ему участвовать в реакциях присоединения.
Обесцвечивание бромной воды:
[
\text{C}_2\text{H}_4 + \text{Br}_2 \rightarrow \text{C}_2\text{H}_4\text{Br}_2
]
Продукт: 1,2-дибромэтан. Раствор бромной воды обесцвечивается.
Реакция с перманганатом калия (реакция Вагнера):
[
3 \text{C}_2\text{H}_4 + 2 \text{KMnO}_4 + 4 \text{H}_2\text{O} \rightarrow 3 \text{C}_2\text{H}_4(OH)_2 + 2 \text{MnO}_2 + 2 \text{KOH}
]
Продукт: этиленгликоль. Раствор перманганата обесцвечивается и образуется бурый осадок (\text{MnO}_2).
Этин (C2H2, ацетилен):
Этин содержит тройную связь, что делает его способным к реакциям, характерным для алкинов.
Реакция с аммиачным раствором оксида серебра (реакция Толленса):
[
\text{C}_2\text{H}_2 + 2 \text{Ag(NH}_3\text{)}_2\text{OH} \rightarrow \text{Ag}_2\text{C}_2 + 4 \text{NH}_3 + 2 \text{H}_2\text{O}
]
Продукт: ацетиленид серебра ((\text{Ag}_2\text{C}_2)), который выпадает в виде белого осадка.
Обесцвечивание бромной воды:
[
\text{C}_2\text{H}_2 + 2 \text{Br}_2 \rightarrow \text{C}_2\text{H}_2\text{Br}_4
]
Продукт: тетрабромэтан. Раствор бромной воды обесцвечивается.
Таким образом, для различения этих соединений можно использовать их различную реакционную способность с бромной водой и перманганатом калия, а также специфическую реакцию этина с аммиачным раствором оксида серебра.