Номер 4, страница 54, часть 1 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

4. Напишите уравнения химических реакций, позволяющих осуществить следующие превращения:

$CH_4 \rightarrow C_2H_2 \rightarrow C_6H_6 \rightarrow C_6H_5NO_2 \rightarrow C_6H_5NH_2$

Для осуществления данной цепи превращений необходимо провести четыре последовательные химические реакции.

1. $CH_4 \rightarrow C_2H_2$

Первый этап — получение ацетилена (этина) из метана. Это достигается путем пиролиза (крекинга) метана при очень высокой температуре (около 1500o C).

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

2. $C_2H_2 \rightarrow C_6H_6$

Второй этап — получение бензола из ацетилена. Это реакция тримеризации (реакция Зелинского), которая происходит при пропускании ацетилена над активированным углем при высокой температуре.

Ответ: $3C_2H_2 \xrightarrow{C_{акт.}, 600^\circ C} C_6H_6$

3. $C_6H_6 \rightarrow C_6H_5NO_2$

Третий этап — нитрование бензола для получения нитробензола. Реакция проводится с использованием нитрующей смеси, состоящей из концентрированной азотной кислоты ($HNO_3$) и концентрированной серной кислоты ($H_2SO_4$) в качестве катализатора.

Ответ: $C_6H_6 + HNO_3 (конц.) \xrightarrow{H_2SO_4 (конц.), t} C_6H_5NO_2 + H_2O$

4. $C_6H_5NO_2 \rightarrow C_6H_5NH_2$

Четвертый этап — восстановление нитробензола до анилина (аминобензола). Это можно сделать по реакции Зинина, используя металлический восстановитель (например, железо) в кислой среде (например, соляная кислота).

Ответ: $C_6H_5NO_2 + 3Fe + 6HCl \xrightarrow{t} C_6H_5NH_2 + 3FeCl_2 + 2H_2O$