Вопрос:

131. Написать уравнения реакций по схеме: CH₄ → CH₃Cl → CH₃OH → HCHO

Ответ:

Решение:

Запишем уравнения реакций согласно схеме:

  1. CH₄ → CH₃Cl
    Это реакция галогенирования метана (реакция замещения). Она протекает под действием ультрафиолетового излучения или при нагревании.

  2. \( \text{CH}_4 + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{CH}_3\text{Cl} + \text{HCl} \)
  3. CH₃Cl → CH₃OH
    Это реакция гидролиза метилхлорида (замещение атома хлора на гидроксильную группу). Реакция протекает при нагревании с водным раствором щелочи (например, NaOH).

  4. \( \text{CH}_3\text{Cl} + \text{NaOH(водн.)} \rightarrow \text{CH}_3\text{OH} + \text{NaCl} \)
  5. CH₃OH → HCHO
    Это реакция окисления метанола (первичного спирта) до альдегида. Окислителем может выступать, например, оксид меди(II) при нагревании или кислород воздуха в присутствии катализатора.

  6. \( 2\text{CH}_3\text{OH} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{HCHO} + 2\text{H}_2\text{O} \) (каталитическое окисление) или
    \( \text{CH}_3\text{OH} + \text{CuO} \rightarrow \text{HCHO} + \text{Cu} + \text{H}_2\text{O} \) (при нагревании с CuO)

Ответ: 1) \( \text{CH}_4 + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{CH}_3\text{Cl} + \text{HCl} \); 2) \( \text{CH}_3\text{Cl} + \text{NaOH(водн.)} \rightarrow \text{CH}_3\text{OH} + \text{NaCl} \); 3) \( 2\text{CH}_3\text{OH} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{HCHO} + 2\text{H}_2\text{O} \) (или с CuO).