Номер 1, страница 153 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

1. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно получить 1,2-дибромэтан из метана.

Решение

Для того чтобы получить 1,2-дибромэтан ($C_2H_4Br_2$) из метана ($CH_4$), необходимо провести цепочку химических превращений. Это связано с тем, что нужно увеличить количество атомов углерода в молекуле с одного до двух и ввести в нее два атома брома. Синтез можно осуществить в три стадии.

1. Получение ацетилена из метана.
Первым шагом является удлинение углеродной цепи. Это достигается путем пиролиза метана — его нагревания до очень высокой температуры ($1500^\circ C$) с последующим быстрым охлаждением. В результате этой реакции из двух молекул метана образуется одна молекула ацетилена ($C_2H_2$).
Уравнение реакции:
$2CH_4 \xrightarrow{1500^\circ C} C_2H_2 + 3H_2$

2. Получение этена из ацетилена.
Ацетилен является алкином и содержит тройную связь. Целевой продукт, 1,2-дибромэтан, является производным алкана, и его получают присоединением брома к алкену (этену). Поэтому ацетилен необходимо превратить в этен ($C_2H_4$) путем реакции гидрирования (присоединения водорода). Чтобы реакция остановилась на стадии образования двойной связи, а не пошла до одинарной (до этана), используют специальный, так называемый "отравленный" катализатор, например, катализатор Линдлара ($Pd/PbCO_3$).
Уравнение реакции:
$C_2H_2 + H_2 \xrightarrow{Pd/PbCO_3} C_2H_4$

3. Получение 1,2-дибромэтана из этена.
На заключительном этапе этен, содержащий двойную связь, вступает в реакцию присоединения с бромом (обычно используют раствор брома в воде или органическом растворителе). Двойная связь разрывается, и к каждому атому углерода присоединяется атом брома, образуя 1,2-дибромэтан.
Уравнение реакции:
$H_2C=CH_2 + Br_2 \to BrH_2C-CH_2Br$

Ответ:

Уравнения реакций для получения 1,2-дибромэтана из метана:
1) $2CH_4 \xrightarrow{1500^\circ C} C_2H_2 + 3H_2$
2) $C_2H_2 + H_2 \xrightarrow{kat. (Pd/PbCO_3)} C_2H_4$
3) $C_2H_4 + Br_2 \to C_2H_4Br_2$