Как можно получить пропан и бутан, если даны следующие вещества:метан, металлический натрий, хлор?

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Для получения пропана и бутана из метана, натрия и хлора необходимо использовать последовательность реакций радикального замещения (хлорирование) и реакцию Вюрца (наращивание углеродной цепи). 1. Получение хлорметана На первом этапе метан подвергается фотохимическому хлорированию. При воздействии ультрафиолетового света (квантов света hνh nu) происходит замещение атома водорода на хлор. CH4+Cl2hνCH3Cl+HClcap C cap H sub 4 plus cap C l sub 2 cap C cap H sub 3 cap C l plus cap H cap C l 2. Синтез этана (реакция Вюрца) Чтобы в дальнейшем получить пропан и бутан, сначала нужно удвоить цепь до этана. Для этого хлорметан вводят в реакцию с металлическим натрием. 2CH3Cl+2NaCH3−CH3+2NaCl2 cap C cap H sub 3 cap C l plus 2 cap N a right arrow cap C cap H sub 3 minus cap C cap H sub 3 plus 2 cap N a cap C l3. Получение хлорэтана Теперь необходимо хлорировать полученный этан, чтобы сделать его активным для дальнейших превращений. CH3−CH3+Cl2hνCH3−CH2Cl+HClcap C cap H sub 3 minus cap C cap H sub 3 plus cap C l sub 2 cap C cap H sub 3 minus cap C cap H sub 2 cap C l plus cap H cap C l 4. Синтез пропана и бутана Для получения целевых продуктов используется смесь хлорметана (из шага 1) и хлорэтана (из шага 3), на которую воздействуют натрием. В реакционной смеси одновременно протекают три процесса:

  • Получение бутана: Взаимодействие двух молекул хлорэтана.
    2CH3−CH2Cl+2NaCH3−CH2−CH2−CH3+2NaCl2 cap C cap H sub 3 minus cap C cap H sub 2 cap C l plus 2 cap N a right arrow cap C cap H sub 3 minus cap C cap H sub 2 minus cap C cap H sub 2 minus cap C cap H sub 3 plus 2 cap N a cap C l Получение пропана: Взаимодействие молекулы хлорметана и молекулы хлорэтана.
    CH3Cl+CH3−CH2Cl+2NaCH3−CH2−CH3+2NaClcap C cap H sub 3 cap C l plus cap C cap H sub 3 minus cap C cap H sub 2 cap C l plus 2 cap N a right arrow cap C cap H sub 3 minus cap C cap H sub 2 minus cap C cap H sub 3 plus 2 cap N a cap C l Побочное получение этана: Взаимодействие двух молекул хлорметана (как в шаге 2).
    2CH3Cl+2NaCH3−CH3+2NaCl2 cap C cap H sub 3 cap C l plus 2 cap N a right arrow cap C cap H sub 3 minus cap C cap H sub 3 plus 2 cap N a cap C l
Примечание: В лабораторной практике реакция Вюрца для разных галогеналканов дает смесь газов (этан, пропан, бутан), которые затем разделяются методом фракционной перегонки.

Я могу составить для вас аналогичную цепочку превращений для получения более сложных углеводородов или составить структурные формулы изомеров полученного бутана. Хотите, чтобы я это сделал?

Химия 11 класс

Форма ответа

Ваш аватар

Другие вопросы по теме «Химия»

Вопросы из других предметов