Для осуществления заданного превращения нам нужно пройти через несколько стадий, начиная с оксида углерода IV, также известного как углекислый газ (CO₂), и заканчивая бромэтаном (C₂H₅Br). Давайте рассмотрим каждый этап подробно:
Оксид углерода IV (CO₂) → Крахмал:
- Этот процесс происходит в природе во время фотосинтеза. Растения поглощают углекислый газ и воду, и с помощью энергии солнца преобразуют их в глюкозу, которая затем может полимеризоваться в крахмал. Уравнение фотосинтеза выглядит следующим образом:
[
6 \text{CO}_2 + 6 \text{H}_2\text{O} + \text{энергия света} \rightarrow \text{C}6\text{H}{12}\text{O}_6 + 6 \text{O}_2
]
- Глюкоза (C₆H₁₂O₆) затем полимеризуется в крахмал — полиcахарид, состоящий из множества единиц глюкозы.
Крахмал → Глюкоза:
- Гидролиз крахмала может быть осуществлён с помощью кислот или ферментов (например, амилазы), что приводит к образованию глюкозы. Уравнение реакции:
[
(\text{C}6\text{H}{10}\text{O}_5)_n + n \text{H}_2\text{O} \rightarrow n \text{C}6\text{H}{12}\text{O}_6
]
Глюкоза → Этанол:
- Этот процесс называется спиртовым брожением и осуществляется с помощью дрожжей. В результате ферментации глюкоза превращается в этанол и углекислый газ:
[
\text{C}6\text{H}{12}\text{O}_6 \rightarrow 2 \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} + 2 \text{CO}_2
]
Этанол → Бромэтан:
- Этанол можно превратить в бромэтан с помощью реакции с бромоводородной кислотой (HBr) в присутствии катализатора, такого как серная кислота (H₂SO₄). Эта реакция называется реакцией галогенирования:
[
\text{C}_2\text{H}_5\text{OH} + \text{HBr} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_5\text{Br} + \text{H}_2\text{O}
]
Таким образом, мы прошли через все необходимые стадии, начиная с углекислого газа и заканчивая бромэтаном. Этот процесс включает как биологические, так и химические преобразования.