При помощи каких реакций можно осуществить следующие превращения: CH4 → CH3Cl → C2H6 → C2H4 → C2H5OH

Для выполнения указанного превращения CH4 → CH3Cl → C2H6 → C2H4 → C2H5OH можно использовать следующие химические реакции:

1. CH4 → CH3Cl
   Для превращения метана (CH4) в хлорметан (CH3Cl) используется реакция хлорирования метана. Это радикальная реакция с участием хлора (Cl2) при воздействии ультрафиолетового излучения или нагревании:

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

2. CH3Cl → C2H6
   Для получения этана (C2H6) из хлорметана (CH3Cl) применяется реакция восстановления с использованием активного водорода (H2) и катализатора, такого как палладий (Pd) или никель (Ni):

   $$2 CH_3Cl + H_2 \xrightarrow{Ni, T} C_2H_6 + 2 HCl$$

   Это реакция гидрирования с замещением атома хлора на водород.

3. C2H6 → C2H4
   Этан (C2H6) может быть превращен в этилен (C2H4) при помощи дегидрогенизации, которая требует нагревания этана при высокой температуре и наличии катализатора (например, платинового):

   $$C_2H_6 \xrightarrow{T, Pt} C_2H_4 + H_2$$

4. C2H4 → C2H5OH
   Этилен (C2H4) можно гидратировать (реакция присоединения воды) в присутствии кислотного катализатора (чаще всего серной кислоты), чтобы получить этанол (C2H5OH):

   $$C_2H_4 + H_2O \xrightarrow{H_2SO_4} C_2H_5OH$$

Таким образом, последовательность реакций будет следующей:

1. Хлорирование метана.

2. Восстановление хлорметана до этана.

3. Дегидрогенизация этана в этилен.

4. Гидратация этилена в этанол.