Для составления цепочки превращений из карбида алюминия в этен необходимо рассмотреть последовательные химические реакции, которые могут привести к преобразованию одного соединения в другое. Давайте рассмотрим каждое из этих превращений:
Карбид алюминия в метан:
- Формула карбида алюминия: ( \text{Al}_4\text{C}_3 ).
- Карбид алюминия реагирует с водой, в результате чего образуется метан и гидроксид алюминия:
[
\text{Al}_4\text{C}_3 + 12\text{H}_2\text{O} \rightarrow 3\text{CH}_4 + 4\text{Al(OH)}_3
]
- Это реакция гидролиза, где карбид алюминия взаимодействует с водой, формируя метан.
Метан в хлорметан:
- Метан может быть превращён в хлорметан (метилхлорид) через реакцию хлорирования. Это радикальная реакция, которая проходит с использованием света или тепла:
[
\text{CH}_4 + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{CH}_3\text{Cl} + \text{HCl}
]
- Здесь метан подвергается замещению одного атома водорода на атом хлора.
Хлорметан в этан:
- Хлорметан можно превратить в этан с помощью реакции Вюрца. В этой реакции хлорметан взаимодействует с металлическим натрием в присутствии сухого эфира:
[
2\text{CH}_3\text{Cl} + 2\text{Na} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_6 + 2\text{NaCl}
]
- При этом два молекула хлорометана соединяются с образованием этана.
Этан в этен:
- Этан может быть превращён в этен посредством реакции дегидрирования. Это процесс, при котором этан нагревается в присутствии катализатора, такого как оксид хрома на оксиде алюминия:
[
\text{C}_2\text{H}_6 \rightarrow \text{C}_2\text{H}_4 + \text{H}_2
]
- В результате реакции из этана удаляется молекула водорода, получая этен.
Таким образом, последовательность превращений выглядит следующим образом:
- (\text{Al}_4\text{C}_3 \rightarrow \text{CH}_4 \rightarrow \text{CH}_3\text{Cl} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_6 \rightarrow \text{C}_2\text{H}_4).
Каждый шаг включает в себя конкретные условия и реагенты, которые необходимы для осуществления превращений.