Як здійснити ланцюжок перетворень

Як здійснити ланцюжок перетворень

Ланцюжок хімічних перетворень — це послідовність хімічних реакцій, в результаті яких одні речовини перетворюються в інші. Щоб здійснити такий ланцюжок, потрібно насамперед вміти правильно записувати рівняння реакцій і знати, за яких умов вони протікають. Тобто необхідний мінімум знань: хімічні властивості речовин і способи їх отримання. Таким чином, для кожного «ланки» ланцюжка хімічних перетворень підберіть оптимальні умови і, врешті-решт, отримаєте кінцеве речовина, маючи спочатку лише вихідним.

Інструкція

  1. Наприклад, перед вами стоїть завдання: здійсните наступний ланцюжок перетворень: етилен — Етан — хлоретан — етиловий спирт.
  2. Почніть з першої ланки ланцюжка: етилен — етан. Спочатку напишіть їх хімічні формули: С2Н4 і С2Н6. Етилен — це неграничні вуглеводень (алкен), що має в своєму складі подвійний зв’язок, етан — це граничний вуглеводень (алкан). Він відрізняється від етилену наявністю двох додаткових атомів водню. Очевидно, яким шляхом можна перетворити один продукт в іншій, реакція проходить за наступною схемою:

    С2Н4 + Н2 = С2Н6.

    Реакція йде при підвищеній температурі, тиску, а також у присутності каталізатора.
  3. Друга ланка ланцюжка: етан — хлоретан. Знову напишіть їх хімічні формули: С2Н6 і С2Н5Cl. Ваше завдання — замінити один атом водню в молекулі етану на атом хлору. Як це можна зробити? Граничні вуглеводні вступають у реакцію з галогенами під дією УФ-опромінення, що сприяє утворенню надзвичайно активних вільних радикалів. Вони грають роль ініціатора реакції. Це виглядає таким чином:

    С2Н6 + Cl2 = C2H5Cl + HCl.
  4. Третя ланка ланцюжка — отримання етилового спирту з хлоретан. Їх формули, відповідно: С2Н5ОН і С2Н5Cl. Тобто вам треба замінити атом хлору в молекулі хлоретан на гідроксил-групу. Яким чином цього ви можете досягти? Впливає на хлоретан водним розчином сильної луги. Реакція протікає за наступною схемою:

    С2Н5Cl + NaOH = C2H5OH + NaCl.

    Як бачите, ви досягли поставленої мети, тобто почали з етилену, прийшли до етилового спирту.

Корисні поради

Такі завдання, як правило, даються з метою перевірки знань з хімії, а економічна «складова» даних процесів тут далеко не на першому місці. Наприклад, можна отримати етиловий спирт з того ж етилену безпосередньо, в одну стадію, шляхом гідратації: С2Н4 + Н2О = С2Н5ОН.