номер 5, страница 183 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

5. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

a) $CH_4 \xrightarrow{1500 \ ^\circ C} \dots \xrightarrow{\text{активир. уголь, } 450 \ ^\circ C} \dots \xrightarrow{Br_2/FeBr_3} \dots;$

б) $C_2H_4 \xrightarrow{Cl_2} \dots \xrightarrow{KOH(\text{изб.})/\text{спирт}} \dots \xrightarrow{HCl} \dots \longrightarrow \text{ПВХ}.$

Решение:

а)Превращения соединений метана:

1. Высокотемпературный пиролиз метана с образованием ацетилена:
$$2\text{CH}_4 \xrightarrow{1500\ ^\circ\text{C}} \text{HC}\equiv\text{CH} + 3\text{H}_2\uparrow$$

2. Тримеризация ацетилена на активированном угле (реакция Зелинского) с получением бензола:
$$3\text{HC}\equiv\text{CH} \xrightarrow{\text{C}_{\text{акт.}},\ 450\ ^\circ\text{C}} \text{C}_6\text{H}_6$$

3. Электрофильное бромирование бензола в присутствии катализатора бромида железа(III):
$$\text{C}_6\text{H}_6 + \text{Br}_2 \xrightarrow{\text{FeBr}_3} \text{C}_6\text{H}_5\text{Br} + \text{HBr}\uparrow$$(продукт: бромбензол)

б)Превращения этилена в поливинилхлорид (ПВХ):

1. Галогенирование (хлорирование) этилена с получением 1,2-дихлорэтана:
$$\text{CH}_2=\text{CH}_2 + \text{Cl}_2 \longrightarrow \text{CH}_2\text{Cl}-\text{CH}_2\text{Cl}$$

2. Дегидрогалогенирование 1,2-дихлорэтана под действием избытка спиртового раствора щелочи с образованием ацетилена:
$$\text{CH}_2\text{Cl}-\text{CH}_2\text{Cl} + 2\text{KOH}_{\text{(спирт.)}} \xrightarrow{t} \text{HC}\equiv\text{CH}\uparrow + 2\text{KCl} + 2\text{H}_2\text{O}$$

3. Гидрохлорирование ацетилена с образованием винилхлорида (хлорэтена):
$$\text{HC}\equiv\text{CH} + \text{HCl} \xrightarrow{\text{кат.}} \text{CH}_2=\text{CH}-\text{Cl}$$

4. Реакция полимеризации винилхлорида с образованием поливинилхлорида (ПВХ):
$$n\,\text{CH}_2=\text{CH}-\text{Cl} \xrightarrow{t,\, p,\,\text{кат.}} \left[-\text{CH}_2-\underset{\ \ \text{Cl}}{\underset{|}{\text{CH}}}-\right]_n$$