Для выполнения синтеза алканов, нам необходимо знать, что алканы - это углеводороды, состоящие только из атомов углерода и водорода, связанных с помощью одинарных химических связей.
Теперь давайте рассмотрим каждый из вариантов:
а) Галогеналкан и натрий:
Галогеналканы - это органические соединения, в которых один или несколько атомов водорода замещены атомами галогена (фтора, хлора, брома или йода). Натрий - химический элемент из группы щелочных металлов.
Обычно, когда хлор замещается натрием, происходит замещение -OH группы на -Cl группу. Получается галогеналкан. Однако, в данном случае, галогеналкан уже является исходным веществом.
Таким образом, галогеналкан и натрий не являются исходными веществами для синтеза алканов.
б) Ацетилен и вода:
Ацетилен - органическое соединение, состоящее из двух углеродных атомов и двух водородных атомов, связанных с помощью тройной связи. Вода - химическое соединение, состоящее из одного атома кислорода и двух атомов водорода.
В данной реакции мы можем преобразовать ацетилен в алкан. Для этого, тройная связь ацетилена будет разрываться, атомы углерода будут связываться с атомами водорода из воды, образуя альдегид.
Примерное уравнение реакции может быть таким:
C2H2 + H2O -> CH3CHO
Таким образом, ацетилен и вода могут быть использованы для синтеза альдегидов, но не алканов.
в) Карбид кальция и вода:
Карбид кальция - это бинарное соединение, состоящее из атомов кальция и углерода. Вода - уже знакомое нам соединение, состоящее из атомов кислорода и водорода.
Когда карбид кальция вступает в реакцию с водой, образуется ацетилен. Это может происходить следующим образом:
CaC2 + 2H2O -> C2H2 + Ca(OH)2
Как мы уже упоминали, ацетилен не является алканом, поэтому карбид кальция и вода не подходят для синтеза алканов.
г) Метан и водород:
Метан - это простейший алкан, состоящий из одного атома углерода и четырех атомов водорода. Водород - уже знакомый нам элемент, который является ключевым для синтеза алканов.
В реакции метана с водородом, происходит образование других алканов, таких как этан, пропан и бутан. Эти реакции выглядят следующим образом:
Метан (CH4) + Водород (2H2) -> Этан (C2H6)
Метан (CH4) + Водород (4H2) -> Пропан (C3H8)
Метан (CH4) + Водород (6H2) -> Бутан (C4H10)
Таким образом, метан и водород являются исходными веществами для синтеза алканов.
д) Метан и кислород:
Метан - уже знакомое нам вещество, а кислород - другой химический элемент, который играет важную роль в органической химии.
В данной реакции метан окисляется кислородом, образуя диоксид углерода и воду. Реакция выглядит следующим образом:
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O
Как мы видим, результатом реакции метана с кислородом являются диоксид углерода и вода, но не алканы.
Таким образом, единственным комбинацией исходных веществ, которая подходит для синтеза алканов, является г) Метан и водород. Реакция метана с водородом приводит к образованию различных алканов в зависимости от количества использованного водорода.
Теперь давайте рассмотрим каждый из вариантов:
а) Галогеналкан и натрий:
Галогеналканы - это органические соединения, в которых один или несколько атомов водорода замещены атомами галогена (фтора, хлора, брома или йода). Натрий - химический элемент из группы щелочных металлов.
Обычно, когда хлор замещается натрием, происходит замещение -OH группы на -Cl группу. Получается галогеналкан. Однако, в данном случае, галогеналкан уже является исходным веществом.
Таким образом, галогеналкан и натрий не являются исходными веществами для синтеза алканов.
б) Ацетилен и вода:
Ацетилен - органическое соединение, состоящее из двух углеродных атомов и двух водородных атомов, связанных с помощью тройной связи. Вода - химическое соединение, состоящее из одного атома кислорода и двух атомов водорода.
В данной реакции мы можем преобразовать ацетилен в алкан. Для этого, тройная связь ацетилена будет разрываться, атомы углерода будут связываться с атомами водорода из воды, образуя альдегид.
Примерное уравнение реакции может быть таким:
C2H2 + H2O -> CH3CHO
Таким образом, ацетилен и вода могут быть использованы для синтеза альдегидов, но не алканов.
в) Карбид кальция и вода:
Карбид кальция - это бинарное соединение, состоящее из атомов кальция и углерода. Вода - уже знакомое нам соединение, состоящее из атомов кислорода и водорода.
Когда карбид кальция вступает в реакцию с водой, образуется ацетилен. Это может происходить следующим образом:
CaC2 + 2H2O -> C2H2 + Ca(OH)2
Как мы уже упоминали, ацетилен не является алканом, поэтому карбид кальция и вода не подходят для синтеза алканов.
г) Метан и водород:
Метан - это простейший алкан, состоящий из одного атома углерода и четырех атомов водорода. Водород - уже знакомый нам элемент, который является ключевым для синтеза алканов.
В реакции метана с водородом, происходит образование других алканов, таких как этан, пропан и бутан. Эти реакции выглядят следующим образом:
Метан (CH4) + Водород (2H2) -> Этан (C2H6)
Метан (CH4) + Водород (4H2) -> Пропан (C3H8)
Метан (CH4) + Водород (6H2) -> Бутан (C4H10)
Таким образом, метан и водород являются исходными веществами для синтеза алканов.
д) Метан и кислород:
Метан - уже знакомое нам вещество, а кислород - другой химический элемент, который играет важную роль в органической химии.
В данной реакции метан окисляется кислородом, образуя диоксид углерода и воду. Реакция выглядит следующим образом:
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O
Как мы видим, результатом реакции метана с кислородом являются диоксид углерода и вода, но не алканы.
Таким образом, единственным комбинацией исходных веществ, которая подходит для синтеза алканов, является г) Метан и водород. Реакция метана с водородом приводит к образованию различных алканов в зависимости от количества использованного водорода.