Номер 6, страница 180 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

6. Напишите уравнения реакций, соответствующие следующей схеме:

$C_2H_4 \longrightarrow C_2H_5Cl \longrightarrow X \longrightarrow$ бутадиен-1,3.

Определите вещество $X$.

Для решения данной задачи необходимо пошагово рассмотреть представленную цепочку химических превращений, определить неизвестное вещество X и написать уравнения всех реакций.

Определение вещества X

Рассмотрим схему превращений: $C_2H_4 \rightarrow C_2H_5Cl \rightarrow X \rightarrow бутадиен-1,3$.

Начальное вещество в цепочке — этен ($C_2H_4$), содержащий 2 атома углерода. Конечный продукт — бутадиен-1,3 ($C_4H_6$), который содержит 4 атома углерода. Это означает, что на одной из стадий происходит удвоение углеродного скелета.

Переход от хлорэтана ($C_2H_5Cl$) к веществу X является ключевым. Чтобы из двух-углеродного соединения получить основу для четырех-углеродного, необходимо провести реакцию, увеличивающую длину цепи. Такой реакцией является синтез Вюрца. При взаимодействии двух молекул хлорэтана с металлическим натрием образуется н-бутан:

$2C_2H_5Cl + 2Na \rightarrow C_4H_{10} + 2NaCl$

Таким образом, вещество X — это н-бутан. Следующий шаг схемы, превращение X в бутадиен-1,3, подтверждает это предположение. н-Бутан может быть превращен в бутадиен-1,3 путем каталитического дегидрирования (отщепления водорода):

$C_4H_{10} \xrightarrow{t^\circ, kat.} C_4H_6 + 2H_2$

Ответ: Вещество X — н-бутан ($C_4H_{10}$).

Уравнения реакций

1.$C_2H_4 \rightarrow C_2H_5Cl$

Первая стадия — это получение хлорэтана из этена путем реакции гидрохлорирования (присоединение хлороводорода по двойной связи).

$CH_2=CH_2 + HCl \rightarrow CH_3-CH_2-Cl$

2.$C_2H_5Cl \rightarrow X (C_4H_{10})$

Вторая стадия — это получение н-бутана из хлорэтана по реакции Вюрца.

$2CH_3-CH_2-Cl + 2Na \rightarrow CH_3-CH_2-CH_2-CH_3 + 2NaCl$

3.$X (C_4H_{10}) \rightarrow бутадиен-1,3$

Третья стадия — это получение бутадиена-1,3 из н-бутана путем каталитического дегидрирования при высокой температуре.

$CH_3-CH_2-CH_2-CH_3 \xrightarrow{t^\circ, Cr_2O_3/Al_2O_3} CH_2=CH-CH=CH_2 + 2H_2$

Ответ:

1) $C_2H_4 + HCl \rightarrow C_2H_5Cl$

2) $2C_2H_5Cl + 2Na \rightarrow C_4H_{10} + 2NaCl$

3) $C_4H_{10} \xrightarrow{t^\circ, kat.} C_4H_6 + 2H_2$