Для превращения дихлорэтана в этан, следуя указанной последовательности, необходимо пройти через несколько шагов, каждый из которых включает специфические химические реакции и условия. Давайте рассмотрим каждый шаг в последовательности:
- Дихлорэтан (C2H4Cl2) → Этилен (C2H4)
Для получения этилена из дихлорэтана можно использовать реакцию дегидрохлорирования.
Условия: Нагревание в присутствии спиртового раствора гидроксида натрия (NaOH) или калия (KOH).
C2H4Cl2 + 2NaOH (спирт.) → C2H4 + 2NaCl + 2H2O
- Этилен (C2H4) → Бромэтан (C2H5Br)
Для этого осуществляется реакция присоединения брома к этилену.
Условия: Реакция проводится при комнатной температуре или слегка охлаждённой среде в присутствии брома (Br2).
C2H4 + Br2 → C2H4Br2
Затем следует провести реакцию замещения одного атома брома на водород с использованием водорода и катализатора:
C2H4Br2 + H2 → C2H5Br + HBr
- Бромэтан (C2H5Br) → Этилен (C2H4)
Для этого используется реакция дегидробромирования.
Условия: Нагревание с концентрированным раствором KOH в спирте.
C2H5Br + KOH (спирт.) → C2H4 + KBr + H2O
- Этилен (C2H4) → Этанол (C2H5OH)
Для этого используется реакция гидратации этилена.
Условия: Вода (H2O) в присутствии катализатора (обычно H3PO4 на поддержке) при высокой температуре и давлении.
C2H4 + H2O → C2H5OH
- Этанол (C2H5OH) → Этилен (C2H4)
Для этого используется реакция дегидратации этанола.
Условия: Нагревание в присутствии концентрированной серной кислоты (H2SO4) или другого подходящего катализатора.
C2H5OH → C2H4 + H2O
- Этилен (C2H4) → Этан (C2H6)
Для этого используется реакция гидрирования этилена.
Условия: Нагревание в присутствии водорода (H2) и катализатора (обычно никель (Ni), платина (Pt) или палладий (Pd)).
C2H4 + H2 → C2H6
Таким образом, мы прошли все этапы, начиная от дихлорэтана и заканчивая этаном.