Номер 188, страница 53 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

2.188. Предложите три способа получения ацетилена.

Ацетилен (этин, $C_2H_2$) — первый представитель гомологического ряда алкинов. Существует несколько способов его получения, как в промышленности, так и в лаборатории. Ниже представлены три основных способа.

1. Гидролиз карбида кальция (Карбидный способ)

Это исторически первый и наиболее известный лабораторный способ получения ацетилена. Он основан на реакции карбида кальция ($CaC_2$) с водой. Реакция протекает бурно с выделением большого количества тепла.

Уравнение реакции:

$CaC_2 + 2H_2O \rightarrow C_2H_2\uparrow + Ca(OH)_2$

В результате реакции образуется газообразный ацетилен и гидроксид кальция (гашеная известь). Этот метод прост в исполнении и не требует сложного оборудования.

Ответ: Ацетилен получают взаимодействием карбида кальция с водой.

2. Пиролиз метана

Это основной промышленный способ получения ацетилена. Метан, являющийся главным компонентом природного газа, подвергают высокотемпературному крекингу (пиролизу). Процесс ведут при температуре около $1500^\circ C$ с последующим резким охлаждением (закалкой) реакционной смеси, чтобы предотвратить разложение ацетилена на углерод и водород.

Уравнение реакции:

$2CH_4 \xrightarrow{1500^\circ C} C_2H_2 + 3H_2$

Этот метод является наиболее экономически выгодным в промышленных масштабах.

Ответ: Ацетилен получают путем высокотемпературного ($1500^\circ C$) разложения метана.

3. Дегидрогалогенирование дигалогеналканов

Этот способ используется в лабораторной практике для синтеза алкинов из производных алканов. Для получения ацетилена используют дигалогенпроизводные этана, например, 1,2-дихлорэтан или 1,1-дихлорэтан. На них действуют сильным основанием, чаще всего спиртовым раствором гидроксида калия ($KOH$), при нагревании. В ходе реакции отщепляются две молекулы галогеноводорода.

Пример с 1,2-дихлорэтаном:

$CH_2Cl-CH_2Cl + 2KOH \xrightarrow{спирт, t^\circ} CH\equiv CH\uparrow + 2KCl + 2H_2O$

В результате реакции элиминирования (отщепления) образуется тройная связь и выделяется ацетилен.

Ответ: Ацетилен получают действием спиртового раствора щелочи на дигалогенпроизводные этана (например, 1,2-дихлорэтан).