Давайте разберем каждый из вопросов подробно.
1. Превращения: CaC2 → C2H2 → C2H4 → C2H5OH
Шаги превращения:
CaC2 → C2H2 (Ацетилен)
- Карбид кальция (CaC2) реагирует с водой для получения ацетилена (C2H2):
[
\text{CaC}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_2 + \text{Ca(OH)}_2
]
- В этой реакции образуется ацетилен и гидроксид кальция.
C2H2 → C2H4 (Этилен)
- Ацетилен может быть превращен в этилен (C2H4) путем каталитического гидрирования. Обычно используются катализаторы, такие как палладий (Pd) или никель (Ni):
[
\text{C}_2\text{H}_2 + \text{H}_2 \xrightarrow{\text{катализатор}} \text{C}_2\text{H}_4
]
- В этой реакции ацетилен насыщается водородом, превращаясь в этилен.
C2H4 → C2H5OH (Этанол)
- Этилен может быть превращен в этанол (C2H5OH) путем гидратации. Осуществляется это при помощи кислоты в качестве катализатора:
[
\text{C}_2\text{H}_4 + \text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\text{H}_2\text{SO}_4} \text{C}_2\text{H}_5\text{OH}
]
- Этилен реагирует с водой в присутствии серной кислоты, образуя этанол.
2. Расстановка коэффициентов в уравнении: C4H8 + O2 = CO2 + H2O
Для того чтобы расставить коэффициенты, необходимо сбалансировать количество атомов каждого элемента с левой и правой стороны уравнения:
Начнем с атомов углерода (C):
- В C4H8 содержится 4 атома углерода, значит потребуется 4 молекулы CO2.
[
\text{C}_4\text{H}_8 + \text{O}_2 \rightarrow 4\text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}
]
Затем сбалансируем атомы водорода (H):
- В C4H8 содержится 8 атомов водорода, значит потребуется 4 молекулы H2O.
[
\text{C}_4\text{H}_8 + \text{O}_2 \rightarrow 4\text{CO}_2 + 4\text{H}_2\text{O}
]
Наконец, сбалансируем атомы кислорода (O):
- Справа у нас 4 2 = 8 атомов кислорода из CO2 и 4 1 = 4 атома кислорода из H2O, всего 12 атомов кислорода.
- Слева это соответствует 6 молекулам O2.
[
\text{C}_4\text{H}_8 + 6\text{O}_2 \rightarrow 4\text{CO}_2 + 4\text{H}_2\text{O}
]
Таким образом, уравнение реакции с правильно расставленными коэффициентами выглядит следующим образом:
[
\text{C}_4\text{H}_8 + 6\text{O}_2 \rightarrow 4\text{CO}_2 + 4\text{H}_2\text{O}
]