Номер 8, страница 90 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

8. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

этан $ \xrightarrow{\text{Cr}_2\text{O}_3, t} \text{...} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}/\text{H}_2\text{SO}_4, t} \text{...} \xrightarrow{\text{H}_2\text{SO}_4 \text{ (конц.)}, t} \text{...} \xrightarrow{\text{HCl}} \text{...} $

$ \xrightarrow{\text{KOH, спирт, } t} \text{...} \xrightarrow{\text{Cl}_2} \text{...} $

Решение

Для осуществления данной последовательности превращений необходимо записать уравнения следующих химических реакций:

1. Получение этена из этана
Первая стадия — каталитическое дегидрирование этана при высокой температуре. В качестве катализатора используется оксид хрома(III). В результате реакции образуется алкен — этен (этилен) и выделяется водород.
$CH_3-CH_3 \xrightarrow{Cr_2O_3, \ t} CH_2=CH_2 + H_2$

Ответ: $CH_3-CH_3 \xrightarrow{Cr_2O_3, \ t} CH_2=CH_2 + H_2$

2. Получение этанола из этена
Вторая стадия — гидратация этена. Это реакция присоединения воды по двойной связи, которая протекает в присутствии серной кислоты в качестве катализатора и при нагревании. Продуктом реакции является этиловый спирт (этанол).
$CH_2=CH_2 + H_2O \xrightarrow{H_2SO_4, \ t} CH_3-CH_2-OH$

Ответ: $CH_2=CH_2 + H_2O \xrightarrow{H_2SO_4, \ t} CH_3-CH_2-OH$

3. Получение этена из этанола
Третья стадия — внутримолекулярная дегидратация этанола. Реакция происходит при нагревании спирта с концентрированной серной кислотой (при температуре выше 140°C), которая действует как водоотнимающий агент.
$CH_3-CH_2-OH \xrightarrow{H_2SO_4 \ (конц.), \ t>140^\circ C} CH_2=CH_2 + H_2O$

Ответ: $CH_3-CH_2-OH \xrightarrow{H_2SO_4 \ (конц.), \ t>140^\circ C} CH_2=CH_2 + H_2O$

4. Получение хлорэтана из этена
Четвертая стадия — гидрогалогенирование этена. Происходит реакция электрофильного присоединения хлороводорода к этену по месту разрыва двойной связи, в результате чего образуется хлорэтан.
$CH_2=CH_2 + HCl \rightarrow CH_3-CH_2-Cl$

Ответ: $CH_2=CH_2 + HCl \rightarrow CH_3-CH_2-Cl$

5. Получение этена из хлорэтана
Пятая стадия — дегидрогалогенирование хлорэтана. Реакция элиминирования (отщепления) протекает под действием спиртового раствора гидроксида калия при нагревании. Образуются этен, хлорид калия и вода.
$CH_3-CH_2-Cl + KOH_{(спирт)} \xrightarrow{t} CH_2=CH_2 + KCl + H_2O$

Ответ: $CH_3-CH_2-Cl + KOH_{(спирт)} \xrightarrow{t} CH_2=CH_2 + KCl + H_2O$

6. Получение 1,2-дихлорэтана из этена
Шестая стадия — галогенирование этена. Происходит присоединение молекулы хлора по двойной связи. В результате реакции образуется 1,2-дихлорэтан.
$CH_2=CH_2 + Cl_2 \rightarrow CH_2Cl-CH_2Cl$

Ответ: $CH_2=CH_2 + Cl_2 \rightarrow CH_2Cl-CH_2Cl$