Составьте уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить цепочки превращений веществ: а)оксид...

Для выполнения цепочек превращений веществ от оксида кальция до этаналя, необходимо рассмотреть каждую реакцию по отдельности. Приведем уравнения реакций:

1. Получение карбида кальция из оксида кальция

Реакция: Оксид кальция $CaO$ реагирует с углеродом $C$ при высокой температуре, образуя карбид кальция $CaC₂$.

$\text{CaO}+3\text{C}\to {\text{CaC}}_2+\text{CO}$

2. Получение ацетилена из карбида кальция

Реакция: Карбид кальция $CaC₂$ реагирует с водой $H₂O$, образуя ацетилен $C₂H₂$ и гидроксид кальция $Ca(OH$₂).

${\text{CaC}}_2+2{\text{H}}_2\text{O}\to {\text{C}}_2{\text{H}}_2+{\text{Ca(OH)}}_2$

3. Получение этаналя из ацетилена

Реакция: Ацетилен $C₂H₂$ может быть превращен в этаналь $CH₃CHO$ с помощью реакции гидратации под действием кислоты $например,сернойкислотыH₂SO₄$ и добавления воды.

${\text{C}}_2{\text{H}}_2+{\text{H}}_2\text{O}\stackrel{{\text{H}}_2{\text{SO}}_4}{\to }{\text{CH}}_3\text{CHO}$

Общая схема превращений

1. $\text{CaO}+3\text{C}\to {\text{CaC}}_2+\text{CO}$
2. ${\text{CaC}}_2+2{\text{H}}_2\text{O}\to {\text{C}}_2{\text{H}}_2+{\text{Ca(OH)}}_2$
3. ${\text{C}}_2{\text{H}}_2+{\text{H}}_2\text{O}\stackrel{{\text{H}}_2{\text{SO}}_4}{\to }{\text{CH}}_3\text{CHO}$

Таким образом, мы получили цепочку превращений, начиная с оксида кальция и заканчивая этаналем. Каждая реакция является ключевой для перехода от одного вещества к другому.

Давайте разберем цепочку превращений веществ и составим уравнения реакций для каждого этапа:

1. Оксид кальция → Карбид кальция

Оксид кальция $(\text{CaO}$) взаимодействует с углеродом $коксом$ при высокой температуре, образуя карбид кальция $({\text{CaC}}_2$):

$\text{CaO}+3\text{C}\stackrel{\text{t}}{\to }{\text{CaC}}_2+\text{CO}$

Это промышленный процесс получения карбида кальция.

2. Карбид кальция → Ацетилен

Карбид кальция $({\text{CaC}}_2$) реагирует с водой, в результате чего образуется ацетилен $({\text{C}}_2{\text{H}}_2$) и гидроксид кальция $({\text{Ca(OH)}}_2$):

${\text{CaC}}_2+2{\text{H}}_2\text{O}\to {\text{C}}_2{\text{H}}_2+{\text{Ca(OH)}}_2$

Эта реакция активно используется для получения ацетилена в лаборатории.

3. Ацетилен → Этаналь

Ацетилен $({\text{C}}_2{\text{H}}_2$) можно превратить в этаналь $({\text{CH}}_3\text{CHO}$) с помощью реакции гидратации $присоединенияводы$ в присутствии солей ртути $({\text{Hg}}^{2+}$) в кислой среде. Эта реакция идет через образование промежуточного винилового спирта, который таутомеризуется в этаналь:

${\text{C}}_2{\text{H}}_2+{\text{H}}_2\text{O}\stackrel{{\text{Hg}}^{2+},{\text{H}}^{+}}{\to }{\text{CH}}_3\text{CHO}$

Механизм включает:

1. Присоединение воды к тройной связи ацетилена с образованием винилового спирта $({\text{CH}}_2=CH\text{OH}$).
2. Таутомерный переход винилового спирта в более стабильное соединение — этаналь $({\text{CH}}_3\text{CHO}$).

Итоговая цепочка реакций:

1. $\text{CaO}+3\text{C}\stackrel{\text{t}}{\to }{\text{CaC}}_2+\text{CO}$
2. ${\text{CaC}}_2+2{\text{H}}_2\text{O}\to {\text{C}}_2{\text{H}}_2+{\text{Ca(OH)}}_2$
3. ${\text{C}}_2{\text{H}}_2+{\text{H}}_2\text{O}\stackrel{{\text{Hg}}^{2+},{\text{H}}^{+}}{\to }{\text{CH}}_3\text{CHO}$

Таким образом, мы получили этаналь из оксида кальция через указанные превращения.