Осуществите ряд превращений: CH4 → CH3Cl → C2H6 → C2H5Br

Для того чтобы осуществить указанные превращения, необходимо выполнить несколько химических реакций. Рассмотрим каждое превращение:

1. CH₄ → CH₃Cl
   Это превращение можно осуществить с помощью реакции метана с хлором (Cl₂) в присутствии ультрафиолетового света или при нагревании. Реакция проходит по механизму радикального замещения, в результате чего один атом водорода в молекуле метана замещается на атом хлора, образуя хлорметан (CH₃Cl):

   $$CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{hv} CH_3Cl + HCl$$

2. CH₃Cl → C₂H₆
   Для превращения метилхлорида (CH₃Cl) в этан (C₂H₆) необходимо провести реакцию с металлическим цинком (Zn) или с другим восстановителем, который замещает атом хлора атомом водорода. Это классическая реакция восстановления, известная как реакция Вюрца:

   $$2CH_3Cl + 2Zn \rightarrow C_2H_6 + ZnCl_2$$

3. C₂H₆ → C₂H₅Br
   Для превращения этана в этилбромид (C₂H₅Br) можно использовать бром (Br₂) в присутствии ультрафиолетового света или при нагревании. Это также будет реакция радикального замещения, где один из атомов водорода в молекуле этана замещается на атом брома:

   $$C_2H_6 + Br_2 \xrightarrow{hv} C_2H_5Br + HBr$$

Таким образом, для последовательного превращения CH₄ → CH₃Cl → C₂H₆ → C₂H₅Br, необходимы следующие реакции: замещение водорода на хлор (хлорация метана), восстановление хлорметана до этана (реакция Вюрца), а затем замещение водорода на бром (бромирование этана).