Осуществить превращения. Указать условия проведения реакций. СН4→ СН3Сl →С2Н6→ С2Н5OH → СО2

Превращение веществ, описанных в вопросе, можно осуществить через несколько органических реакций. Рассмотрим каждое превращение по порядку:

1. СН4 → СН3Cl
   Чтобы метан (СН4) превратить в хлорметан (СН3Cl), используется реакция хлорирования метана. Это процесс замещения, при котором атом водорода метана замещается на атом хлора. Реакция проводится при воздействии ультрафиолетового света (или при высокой температуре) и присутствии хлора (Cl2).
   Условия реакции:

   • Ультрафиолетовый свет (или температура).

   • Присутствие хлора (Cl2).

2. СН3Cl → C2H6
   Хлорметан (СН3Cl) может быть превращен в этан (C2H6) через реакцию восстановления с помощью водорода (H2) в присутствии катализатора. Эта реакция называется гидрированием хлорметана.
   Условия реакции:

   • Водород (H2).

   • Катализатор, например, никель (Ni).

   • Температура 150-300 °C.

3. C2H6 → C2H5OH
   Этан (C2H6) можно превратить в этанол (C2H5OH) с помощью реакции гидратации этана, что требует добавления воды (H2O) в присутствии кислотного катализатора. Это происходит при высокой температуре и давлении.
   Условия реакции:

   • Вода (H2O).

   • Кислотный катализатор, например, фосфорная кислота (H3PO4).

   • Температура 300-350 °C.

   • Давление около 70 атм.

4. C2H5OH → CO2
   Этанол (C2H5OH) можно окислить до углекислого газа (CO2) с помощью сильного окислителя, например, кислорода (O2). Этот процесс может происходить при высокой температуре в присутствии катализаторов. Окисление этанола приводит к образованию углекислого газа и воды.
   Условия реакции:

   • Кислород (O2).

   • Температура около 300 °C.

   • Катализатор, например, медь или никель.

Таким образом, последовательность реакций выглядит следующим образом:

1. СН4 → СН3Cl (реакция хлорирования с Cl2 при ультрафиолетовом свете или температуре).

2. СН3Cl → C2H6 (гидрирование с H2, катализатор Ni, высокая температура).

3. C2H6 → C2H5OH (гидратация с H2O, катализатор H3PO4, высокая температура и давление).

4. C2H5OH → CO2 (окисление с O2 при высокой температуре и катализаторе).