Question

Виберіть реакції, характерні для алканів: А. Повне окиснення;

Б. Каталітичне приєднання водню;

В. Приєднання брому;

Г. Окиснення розчином калій перманганату;

Д. Заміщення за участю хлору;

Ж. Термічний розклад.
Здійснити перетворення: С → СН4 → СН3Cl → C2H6 → C2H5Br

Answer 1

Я рад, что вы обратились ко мне за помощью! Рассмотрим каждую реакцию по отдельности и объясним, почему она характерна для алканов.

А. Повное окисление: алканы могут сгорать в присутствии достаточного количества кислорода, образуя углекислый газ (СО2) и воду (Н2О). Реакция выглядит следующим образом:

CnH2n+2 + (3n+1)/2 O2 → nCO2 + (n+1)H2O

Таким образом, при окислении алкана С образуется СО2 и Н2О.

Б. Каталитическое прияния водорода: алканы могут приписывать водород в присутствии катализатора (например, платины) при повышенной температуре и давлении. Реакция может быть представлена следующим образом:

CnH2n+2 + nH2 → CnH2n+2

Таким образом, при каталитическом приянии водорода алкан С превращается в СН4.

В. Прияние брома: алканы могут реагировать с бромом, образуя соответствующие бромалканы. Реакция можно представить в виде:

СnH2n+2 + Br2 → CnH2n+1Br + HBr

Таким образом, при приянии брома алкан С превращается в СН3Cl.

Г. Окисление раствором калия перманганата: алканы могут претерпевать окисление в присутствии раствора калия перманганата. Реакция может быть представлена следующим образом:

CnH2n+2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → nCO2 + 2MnSO4 + 2K2SO4 + (n+1)H2O

Таким образом, раствор калия перманганата окисляет алкан С до образования СО2 и Н2О.

Д. Замещение с помощью хлора: алканы могут реагировать с хлором, замещая водородные атомы хлорными атомами. Реакция может быть представлена следующим образом:

CnH2n+2 + Cl2 → CnH2n+1Cl + HCl

Таким образом, при замещении хлором алкан С превращается в С2H6.

Ж. Термический распад: алканы могут разлагаться при высоких температурах на меньшие алканы и алкены. Реакция может быть представлена следующим образом:

CnH2n+2 → CmH2m+2 + CkH2k, где m + k = n и m < n, k < n

Таким образом, при термическом распаде алкан С превращается в C2H5Br.

Теперь рассмотрим преобразование С → СН4 → СН3Cl → C2H6 → C2H5Br:

1. С → СН4: это реакция каталитического прияния водорода. Поэтому мы добавляем водород (H2) в присутствии катализатора (например, платины) при повышенной температуре и давлении. Реакция будет выглядеть так:

С + 2H2 → CH4

2. СН4 → СН3Cl: это реакция прияния хлора. Мы добавляем хлор (Cl2) к метану (CH4). Реакция будет выглядеть так:

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

3. СН3Cl → C2H6: это реакция замещения с помощью хлора. Мы добавляем хлор (Cl2) к метилхлориду (CH3Cl). Реакция будет выглядеть так:

CH3Cl + Cl2 → C2H6 + HCl

4. C2H6 → C2H5Br: это реакция прияния брома. Мы добавляем бром (Br2) к этану (C2H6). Реакция будет выглядеть так:

C2H6 + Br2 → C2H5Br + HBr