Давайте последовательно рассмотрим каждое из превращений, укажем условия протекания реакций и назовем все вещества.
а) CH3COONa → CH4 → CH3Cl → C2H6 → C2H4
CH3COONa → CH4
- Реакция: Декарбоксилирование ацетата натрия под воздействием термического разложения.
- Условия: Нагревание с избытком NaOH и CaO.
- Продукты: Метан (CH4) и карбонат натрия (Na2CO3).
CH4 → CH3Cl
- Реакция: Хлорирование метана.
- Условия: Присутствие хлора (Cl2) и свет или нагревание.
- Продукты: Метилхлорид (CH3Cl) и соляная кислота (HCl).
CH3Cl → C2H6
- Реакция: Вюрц-синтез.
- Условия: Взаимодействие двух молекул CH3Cl с металлическим натрием (Na) в апротонном растворителе (например, эфир).
- Продукты: Этан (C2H6).
C2H6 → C2H4
- Реакция: Дегидрирование этана.
- Условия: Нагревание в присутствии катализатора (например, Pt или Pd).
- Продукты: Этилен (C2H4) и водород (H2).
б) C → CH4 → CH3Br → C2H6 → CO2 → CO → CH4
C → CH4
- Реакция: Гидрирование углерода.
- Условия: Высокие температуры и давление, водород (H2), катализатор.
- Продукты: Метан (CH4).
CH4 → CH3Br
- Реакция: Бромирование метана.
- Условия: Присутствие брома (Br2) и свет или нагревание.
- Продукты: Метилбромид (CH3Br) и бромоводород (HBr).
CH3Br → C2H6
- Реакция: Вюрц-синтез (аналогично превращению CH3Cl → C2H6).
- Условия: Взаимодействие двух молекул CH3Br с металлическим натрием в апротонном растворителе.
- Продукты: Этан (C2H6).
C2H6 → CO2
- Реакция: Полное окисление этана.
- Условия: Горение в присутствии кислорода (O2).
- Продукты: Углекислый газ (CO2) и вода (H2O).
CO2 → CO
- Реакция: Восстановление углекислого газа.
- Условия: Высокие температуры, восстановитель (например, углерод или водород).
- Продукты: Оксид углерода(II) (CO).
CO → CH4
- Реакция: Метанизация оксида углерода.
- Условия: Взаимодействие CO с водородом (H2), катализатор (например, никель).
- Продукты: Метан (CH4).
Эти превращения демонстрируют разнообразие химических реакций, включая окислительно-восстановительные процессы, синтезы с использованием металлоорганических взаимодействий и газофазные реакции.