ГДЗ 2. Напишите уравнения реакций получения: а) ацетальдегида, исходя из природного газа Основным компонентом природн...

2. Напишите уравнения реакций получения:

а) ацетальдегида, исходя из природного газа

Основным компонентом природного газа является метан ($\text{CH}_4$). Получение ацетальдегида из метана осуществляется в две стадии:

1. Пиролиз метана с получением ацетилена:

   $$ 2\text{CH}_4 \xrightarrow{1500^\circ\text{C}} \text{HC}\equiv\text{CH} + 3\text{H}_2 $$

2. Гидратация ацетилена (реакция Кучерова) в присутствии солей ртути(II) в кислой среде:

   $$ \text{HC}\equiv\text{CH} + \text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\text{Hg}^{2+}, \text{H}^+} \text{CH}_3\text{CHO} $$

б) полиформальдегида, исходя из алюминия и углерода

1. Синтез карбида алюминия при нагревании простых веществ:

   $$ 4\text{Al} + 3\text{C} \xrightarrow{t} \text{Al}_4\text{C}_3 $$

2. Водный гидролиз карбида алюминия для получения метана:

   $$ \text{Al}_4\text{C}_3 + 12\text{H}_2\text{O} \rightarrow 3\text{CH}_4 \uparrow + 4\text{Al(OH)}_3 \downarrow $$

3. Каталитическое окисление метана кислородом воздуха до формальдегида:

   $$ \text{CH}_4 + \text{O}_2 \xrightarrow{\text{кат.}, t} \text{HCHO} + \text{H}_2\text{O} $$

4. Полимеризация формальдегида с образованием полиформальдегида (полиоксиметилена):

   $$ n\text{HCHO} \xrightarrow{\text{кат.}} [-\text{CH}_2-\text{O}-]_n $$

в) ацетона, исходя из пропана

1. Дегидрирование пропана на катализаторе (например, $\text{Cr}_2\text{O}_3$) при нагревании с получением пропена:

   $$ \text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \xrightarrow{\text{кат.}, t} \text{CH}_3-\text{CH}=\text{CH}_2 + \text{H}_2 $$

2. Гидратация пропена в кислой среде (присоединение воды идет по правилу Марковникова с образованием вторичного спирта — пропанола-2):

   $$ \text{CH}_3-\text{CH}=\text{CH}_2 + \text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\text{H}^+} \text{CH}_3-\text{CH(OH)}-\text{CH}_3 $$

3. Окисление пропанола-2 оксидом меди(II) при нагревании до ацетона (пропанона):

   $$ \text{CH}_3-\text{CH(OH)}-\text{CH}_3 + \text{CuO} \xrightarrow{t} \text{CH}_3-\text{CO}-\text{CH}_3 + \text{Cu} + \text{H}_2\text{O} $$