Для осуществления превращений по схеме "Этанол-этилен-хлорэтан-этилен-этанол" можно использовать следующие химические реакции:
Превращение этанола в этилен:
- Реакция дегидратации этанола. Этанол (C₂H₅OH) дегидратируется (удаляется молекула воды) при нагревании в присутствии катализатора, такого как концентрированная серная кислота (H₂SO₄) или фосфорная кислота (H₃PO₄). Реакция проходит следующим образом:
[
C_2H_5OH \xrightarrow{H_2SO_4, \, t} C_2H_4 + H_2O
]
Это приведет к образованию этилена (C₂H₄).
Превращение этилена в хлорэтан:
- Реакция присоединения хлороводорода (HCl) к этилену. Этилен (C₂H₄) реагирует с хлороводородом (HCl) в реакции электрофильного присоединения, что приводит к образованию хлорэтана (C₂H₅Cl):
[
C_2H_4 + HCl \rightarrow C_2H_5Cl
]
Превращение хлорэтана в этилен:
- Реакция дегидрохлорирования хлорэтана. Хлорэтан (C₂H₅Cl) дегидрохлорируется при нагревании с сильным основанием, таким как калий гидроксид (KOH) в спирте (этаноле). Это приводит к удалению молекулы хлороводорода (HCl) и образованию этилена (C₂H₄):
[
C_2H_5Cl + KOH \xrightarrow{спирт, \, t} C_2H_4 + KCl + H_2O
]
Превращение этилена в этанол:
- Реакция гидратации этилена. Этилен (C₂H₄) реагирует с водой (H₂O) в присутствии катализатора, такого как фосфорная кислота (H₃PO₄) при повышенной температуре и давлении. Это приводит к образованию этанола (C₂H₅OH):
[
C_2H_4 + H_2O \xrightarrow{H_3PO_4, \, t, \, p} C_2H_5OH
]
Таким образом, с помощью вышеописанных реакций можно осуществить последовательное превращение этанола в этилен, затем в хлорэтан, снова в этилен и, наконец, обратно в этанол.