Чтобы осуществить предложенные превращения, необходимо провести несколько последовательных реакций. Давайте рассмотрим каждую стадию отдельно.
1. Этин (C₂H₂) → Этан (C₂H₆)
Для превращения этин в этан необходимо провести реакцию гидрирования. Это процесс добавления водорода (H₂) к алкинам или алкенам в присутствии катализатора, такого как палладий на угле (Pd/C) или никель (Ni).
[ \text{C}_2\text{H}_2 + 2\text{H}_2 \xrightarrow{\text{катализатор}} \text{C}_2\text{H}_6 ]
2. Этан (C₂H₆) → Этин (C₂H₂)
Обратное превращение этана в этин можно осуществить посредством пиролиза или дегидрирования. Этот процесс требует высокой температуры и катализатора.
[ \text{C}_2\text{H}_6 \xrightarrow{\Delta, \text{катализатор}} \text{C}_2\text{H}_2 + 2\text{H}_2 ]
3. Этин (C₂H₂) → Этен (C₂H₄)
Для превращения этин в этен нужно провести частичное гидрирование, то есть добавить водород в присутствии специального катализатора, который остановит реакцию на стадии алкена.
[ \text{C}_2\text{H}_2 + \text{H}_2 \xrightarrow{\text{катализатор}} \text{C}_2\text{H}_4 ]
4. Этен (C₂H₄) → Углекислый газ (CO₂)
Этен может быть полностью окислен до углекислого газа и воды в результате сгорания. Для этого необходимо наличие кислорода (O₂).
[ \text{C}_2\text{H}_4 + 3\text{O}_2 \rightarrow 2\text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} ]
Эти уравнения показывают основные химические преобразования, необходиимые для получения заданной последовательности соединений. Каждый этап требует специфических условий, включая катализаторы и температуру, для успешного проведения реакции.