Осуществить превращения веществ: а) C -> CH4 -> CH3Cl -> C2H6 -> C2H5Cl б) по вариантам: Вариант 1: CH4 -> C2H4 -> C2H6 -> CO2 Вариант 2: CH3-CH3 -> CH3-CH2-Cl ->

а) Превращения веществ:

1. C -> CH4 (Метан):
Реакция прямого синтеза метана из углерода и водорода:

$$C + 2H_2 \xrightarrow{t, Ni} CH_4$$

Углерод реагирует с водородом при высокой температуре и в присутствии никелевого катализатора, образуя метан.

2. CH4 -> CH3Cl (Хлорметан):
Реакция хлорирования метана:

$$CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{hv} CH_3Cl + HCl$$

Метан реагирует с хлором под воздействием ультрафиолетового света, образуя хлорметан и хлороводород.

3. CH3Cl -> C2H6 (Этан):
Реакция Вюрца:

$$2CH_3Cl + 2Na \rightarrow C_2H_6 + 2NaCl$$

Хлорметан реагирует с натрием, образуя этан и хлорид натрия.

4. C2H6 -> C2H5Cl (Хлорэтан):
Реакция хлорирования этана:

$$C_2H_6 + Cl_2 \xrightarrow{hv} C_2H_5Cl + HCl$$

Этан реагирует с хлором под воздействием ультрафиолетового света, образуя хлорэтан и хлороводород.

б) Превращения веществ по вариантам:

Вариант 1: CH4 -> C2H4 -> C2H6 -> CO2

1. CH4 -> C2H4 (Этилен):
Крекинг метана или пиролиз:

$$2CH_4 \xrightarrow{1500^\circ C} C_2H_4 + 2H_2$$

Метан подвергается крекингу при высокой температуре, образуя этилен и водород.

2. C2H4 -> C2H6 (Этан):
Реакция гидрирования этилена:

$$C_2H_4 + H_2 \xrightarrow{Ni, t} C_2H_6$$

Этилен реагирует с водородом в присутствии никелевого катализатора и при нагревании, образуя этан.

3. C2H6 -> CO2 (Углекислый газ):
Реакция полного окисления этана:

$$2C_2H_6 + 7O_2 \xrightarrow{t} 4CO_2 + 6H_2O$$

Этан сгорает в кислороде, образуя углекислый газ и воду.

Вариант 2: CH3-CH3 -> CH3-CH2-Cl

1. CH3-CH3 -> CH3-CH2-Cl (Хлорэтан):
Реакция хлорирования этана:

$$C_2H_6 + Cl_2 \xrightarrow{hv} C_2H_5Cl + HCl$$

Этан реагирует с хлором под воздействием ультрафиолетового света, образуя хлорэтан и хлороводород.