номер 3, страница 171 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

3.Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно получить метанол из метана.

Получить метанол ($\text{CH}_3\text{OH}$) из метана ($\text{CH}_4$) в органической химии можно несколькими путями: классическим лабораторным способом (через галогенопроизводное) или промышленными методами.

Способ 1. Лабораторный путь (через хлорметан)

Данный способ является наиболее распространенным в школьном курсе органической химии и протекает в две стадии:

1.Хлорирование метана: на свету (или при нагревании) происходит радикальное замещение с образованием хлорметана и хлороводорода:

$$\text{CH}_4 + \text{Cl}_2 \xrightarrow{hu} \text{CH}_3\text{Cl} + \text{HCl}$$

2.Щелочной гидролиз хлорметана: при нагревании хлорметана с водным раствором щелочи атом хлора замещается на гидроксогруппу, образуя метанол:

$$\text{CH}_3\text{Cl} + \text{NaOH} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O},\; t^\circ} \text{CH}_3\text{OH} + \text{NaCl}$$

Способ 2. Прямое каталитическое окисление метана

Неполное каталитическое окисление метана кислородом воздуха при высоком давлении и умеренной температуре:

$$2\text{CH}_4 + \text{O}_2 \xrightarrow{p,\; t^\circ,\; \text{кат.}} 2\text{CH}_3\text{OH}$$

Способ 3. Промышленный способ (через синтез-газ)

В промышленности метанол чаще всего синтезируют из оксида углерода(II) и водорода, полученных конверсией метана:

1.Паровая конверсия метана (получение синтез-газа):

$$\text{CH}_4 + \text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\text{Ni},\; 800^\circ\text{C}} \text{CO} + 3\text{H}_2$$

2.Синтез метанола из полученного синтез-газа:

$$\text{CO} + 2\text{H}_2 \xrightarrow{p,\; t^\circ,\; \text{кат.}} \text{CH}_3\text{OH}$$