С 2 Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращение. C-CH4 → C2H2 → C6H6 → C6H5NO2. Укажите условия реакций и дайте названия образующихся веществ.

Решение:

Данная схема представляет собой цепочку превращений углеводородов:

1. Получение ацетилена (этина) из метана:

\[ 2CH_4 \xrightarrow{1500^{\circ}C, \; Ni} C_2H_2 + 3H_2 \]

Условие: термический крекинг метана при высокой температуре (около 1500°C) в присутствии катализатора (например, никелевой сетки).

Образующееся вещество: ацетилен (этин).

1. Тримеризация ацетилена в бензол:

\[ 3C_2H_2 \xrightarrow{t^{\circ}C, \; активир. \; уголь} C_6H_6 \]

Условие: нагревание ацетилена в присутствии активированного угля или катализаторов (например, солей меди или никеля).

Образующееся вещество: бензол.

1. Нитрование бензола:

\[ C_6H_6 + HNO_3 \xrightarrow{H_2SO_4 \; конц., \; t^{\circ}C} C_6H_5NO_2 + H_2O \]

Условие: реакция с концентрированной азотной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты (нитрующая смесь) при нагревании.

Образующееся вещество: нитробензол.

Ответ:

1. \( 2CH_4 \xrightarrow{1500^{\circ}C, \; Ni} C_2H_2 + 3H_2 \) (Получение ацетилена из метана)

2. \( 3C_2H_2 \xrightarrow{t^{\circ}C, \; активир. \; уголь} C_6H_6 \) (Тримеризация ацетилена в бензол)

3. \( C_6H_6 + HNO_3 \xrightarrow{H_2SO_4 \; конц., \; t^{\circ}C} C_6H_5NO_2 + H_2O \) (Нитрование бензола)