Для осуществления заданной цепочки превращений веществ потребуются следующие химические реакции:
Углерод (C) к карбиду алюминия (Al4C3):
Углерод взаимодействует с алюминием при высокой температуре:
[
4 \text{Al} + 3 \text{C} \rightarrow \text{Al}_4\text{C}_3
]
Карбид алюминия (Al4C3) к метану (CH4):
Карбид алюминия реагирует с водой, образуя метан и гидроксид алюминия:
[
\text{Al}_4\text{C}_3 + 12 \text{H}_2\text{O} \rightarrow 4 \text{Al(OH)}_3 + 3 \text{CH}_4
]
Метан (CH4) к углекислому газу (CO2):
Метан сгорает в кислороде, образуя углекислый газ и воду:
[
\text{CH}_4 + 2 \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2 \text{H}_2\text{O}
]
Углекислый газ (CO2) к карбонату кальция (CaCO3):
Углекислый газ реагирует с гидроксидом кальция:
[
\text{CO}_2 + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 + \text{H}_2\text{O}
]
Карбонат кальция (CaCO3) к гидрокарбонату кальция (Ca(HCO3)2):
Карбонат кальция взаимодействует с углекислым газом и водой:
[
\text{CaCO}_3 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca(HCO}_3)_2
]
Гидрокарбонат кальция (Ca(HCO3)2) обратно в карбонат кальция (CaCO3):
При нагревании гидрокарбонат кальция разлагается до карбоната кальция, углекислого газа и воды:
[
\text{Ca(HCO}_3)_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}
]
Карбонат кальция (CaCO3) к оксиду углерода(IV) (CO2):
Разложение карбоната кальция при нагревании:
[
\text{CaCO}_3 \rightarrow \text{CaO} + \text{CO}_2
]
Оксид углерода(IV) (CO2) к угарному газу (CO):
Восстановление оксида углерода(IV) углем:
[
\text{CO}_2 + \text{C} \rightarrow 2 \text{CO}
]
Угарный газ (CO) к формиату натрия (HCOONa):
Реакция угарного газа с гидроксидом натрия при повышенной температуре и давлении:
[
2 \text{CO} + \text{NaOH} + \text{H}_2 \rightarrow \text{HCOONa}
]
Формиат натрия (HCOONa) к сульфату натрия (Na2SO4):
Формиат натрия можно окислить до сульфата натрия, но это требует сложных условий и специфических реагентов. Однако, если рассматривать более простую реакцию, можно использовать серную кислоту для прямого получения сульфата натрия из натриевой соли:
[
2 \text{HCOONa} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + 2 \text{HCOOH}
]
Каждое из этих превращений требует определенных условий и реагентов для реализации, а также высокой степени контроля за протеканием реакций.