дано:
- метан (CH4)
- ацетилен (C2H2)
- бензол (C6H6)
- нитробензол (C6H5NO2)
найти:
- уравнения реакций, необходимых для превращения метана в ацетилен, затем ацетилена в бензол и, наконец, бензола в нитробензол
решение:
1. Превращение метана в ацетилен:
Метан можно преобразовать в ацетилен с помощью пиролиза при высоких температурах.
Уравнение:
2 CH4 → C2H2 + 3 H2
(пиролиз)
2. Превращение ацетилена в бензол:
Ацетилен подвергается димеризации и дальнейшей ароматизации для получения бензола. В более простом варианте его можно также конвертировать через гомологизацию.
Уравнение:
3 C2H2 → C6H6
(каталитическая димеризация или ароматизация)
3. Превращение бензола в нитробензол:
Для получения нитробензола из бензола используется нитрование, которое происходит с использованием азотной кислоты в присутствии серной кислоты.
Уравнение:
C6H6 + HNO3 → C6H5NO2 + H2O
(в presencia серной кислоты при температуре около 50-60 градусов Цельсия)
ответ:
Схема превращений:
метан → 2 CH4 → C2H2 (ацетилен) (пиролиз)
ацетилен → 3 C2H2 → C6H6 (бензол) (каталитическая димеризация)
бензол → C6H6 + HNO3 → C6H5NO2 (нитробензол) (нитрование)