а) Из метана при сильном нагревании можно получить ацетилен:
В присутствии катализатора ацетилен превращается в бензол (реакция тримеризации):
Бензол реагирует с хлором в присутствии хлорида железа, при этом образуется хлорбензол:
При сильном нагревании карбоната кальция с углеродом образуется карбид кальция:
При действии на карбид кальция воды получается ацетилен:
При гидрировании ацетилена в присутствии катализатора образуется этилен:
В результате присоединения к этилену хлороводорода образуется хлорэтан:
Бутен из хлорэтана можно получить в две стадии. Хлорэтан реагирует с натрием, при этом получается бутан (реакция Вюрца):
При дегидрировании бутана образуется смесь бутена-1 и бутена-2:
в) Этан из метана можно получить в две стадии. При хлорировании метана на свету образуется хлорметан:
При взаимодействии хлорметана с натрием образуется этан (реакция Вюрца):
Пропан из этана также можно получить в две стадии. При хлорировании этана образуется хлорэтан:
При реакции хлорэтана с хлорметаном в присутствии натрия образуется пропан:
Из пропана в две стадии можно получить гексан. При хлорировании пропана образуется смесь изомеров - 1-хлорпропана и 2-хлорпропана. Изомеры имеют разные температуры кипения и их можно разделить перегонкой.
При взаимодействии 1-хлорпропана с натрием образуется гексан:
При дегидрировании гексана можно получить циклогексан:
Циклогексан можно далее дегидрировать в бензол:
При взаимодействии бензола с азотной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты образуется нитробензол (реакция нитрования):
А) смесь алюминиевых и медных опилок помещают в концентрированную азотную кислоту; реакцию проводят при охлаждении (на ледяной бане); алюминий пассивируется, медь растворяется
Al + HNO₃ ≠ (пассивация)
Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O
Cu⁰ - 2e = Cu⁺² 1 медь восстановитель, процесс окисления N⁺⁵ + e = N⁺⁴ 2 азот окислитель, процесс восстановления
б) из смеси медных, железных и алюминиевых опилок железо вытягивается магнитом; остаток помещают в концентрированный раствор щелочи: алюминий растворяется, медь пассивируется
Cu + NaOH ≠
2Al + 2NaOH + 6H₂O = 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂
Al⁰ - 3e = Al⁺³ 2 алюминий восстановитель, процесс окисления 2H⁺¹ + 2e = H₂⁰ 3 водород окислитель, процесс восстановления
а) Из метана при сильном нагревании можно получить ацетилен:
В присутствии катализатора ацетилен превращается в бензол (реакция тримеризации):
Бензол реагирует с хлором в присутствии хлорида железа, при этом образуется хлорбензол:
При сильном нагревании карбоната кальция с углеродом образуется карбид кальция:
При действии на карбид кальция воды получается ацетилен:
При гидрировании ацетилена в присутствии катализатора образуется этилен:
В результате присоединения к этилену хлороводорода образуется хлорэтан:
Бутен из хлорэтана можно получить в две стадии. Хлорэтан реагирует с натрием, при этом получается бутан (реакция Вюрца):
При дегидрировании бутана образуется смесь бутена-1 и бутена-2:
в) Этан из метана можно получить в две стадии. При хлорировании метана на свету образуется хлорметан:
При взаимодействии хлорметана с натрием образуется этан (реакция Вюрца):
Пропан из этана также можно получить в две стадии. При хлорировании этана образуется хлорэтан:
При реакции хлорэтана с хлорметаном в присутствии натрия образуется пропан:
Из пропана в две стадии можно получить гексан. При хлорировании пропана образуется смесь изомеров - 1-хлорпропана и 2-хлорпропана. Изомеры имеют разные температуры кипения и их можно разделить перегонкой.
При взаимодействии 1-хлорпропана с натрием образуется гексан:
При дегидрировании гексана можно получить циклогексан:
Циклогексан можно далее дегидрировать в бензол:
При взаимодействии бензола с азотной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты образуется нитробензол (реакция нитрования):
Al + HNO₃ ≠ (пассивация)
Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O
Cu⁰ - 2e = Cu⁺² 1 медь восстановитель, процесс окисления
N⁺⁵ + e = N⁺⁴ 2 азот окислитель, процесс восстановления
б) из смеси медных, железных и алюминиевых опилок железо вытягивается магнитом; остаток помещают в концентрированный раствор щелочи: алюминий растворяется, медь пассивируется
Cu + NaOH ≠
2Al + 2NaOH + 6H₂O = 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂
Al⁰ - 3e = Al⁺³ 2 алюминий восстановитель, процесс окисления
2H⁺¹ + 2e = H₂⁰ 3 водород окислитель, процесс восстановления