Напишите уравнение реакций, соответстующие схеме превращений: Алкан→ хлораклкан→ алкан→ бромалкан→ алкан→...

1. Алкан + Cl2 → хлоралкан
2. Хлоралкан + HCl → алкан
3. Алкан + Br2 → бромалкан
4. Бромалкан + NaOH → алкан
5. Алкан → алкен

Конечно, давайте разберем предложенную схему превращений алкана. Предположим, что начальным веществом является метан (CH₄), чтобы упростить объяснение. Вот шаги для каждой стадии превращения:

1. Метан (CH₄) → Хлорометан (CH₃Cl): Реакция галогенирования алкана (замещение водорода на хлор): [ CH₄ + Cl₂ \xrightarrow{hv} CH₃Cl + HCl ] Здесь hv обозначает свет, который необходим для инициирования реакции.

2. Хлорометан (CH₃Cl) → Метан (CH₄): Обратный процесс галогенирования (реакция восстановления): [ CH₃Cl + H₂ \xrightarrow{Ni} CH₄ + HCl ] Катализатором в данном случае может служить никель (Ni).

3. Метан (CH₄) → Бромметан (CH₃Br): Реакция бромирования алкана (замещение водорода на бром): [ CH₄ + Br₂ \xrightarrow{hv} CH₃Br + HBr ]

4. Бромметан (CH₃Br) → Метан (CH₄): Обратный процесс галогенирования (реакция восстановления): [ CH₃Br + H₂ \xrightarrow{Ni} CH₄ + HBr ]

5. Метан (CH₄) → Этен (этилен, C₂H₄): Реакция дегидрирования алкана или пиролиз (крекинг): [ 2CH₄ \xrightarrow{t} C₂H₄ + 2H₂ ] Здесь t обозначает высокую температуру, необходимую для реакции.

Теперь у нас есть полная цепочка реакций, которая отражает предложенную схему превращений: [ CH₄ \xrightarrow{Cl₂, hv} CH₃Cl \xrightarrow{H₂, Ni} CH₄ \xrightarrow{Br₂, hv} CH₃Br \xrightarrow{H₂, Ni} CH₄ \xrightarrow{t} C₂H₄ ]

Таким образом, в результате последовательных превращений метан последовательно становится хлорометаном, затем восстанавливается обратно в метан, далее превращается в бромметан, снова восстанавливается в метан, и, наконец, дегидрируется до этилена (этена).