Совершите цепочку превращений:

Этан → ацетилен → этаналь → уксусная кислота → метилацетат.

Для осуществления цепочки превращений этан → ацетилен → этаналь → уксусная кислота → метилацетат необходимо провести четыре химические реакции: пиролиз, гидратацию, окисление и этерификацию.

1. Этан → ацетилен (C₂H₆ → C₂H₂)

Чтобы получить ацетилен из этана, необходимо провести пиролиз — разложение вещества при высокой температуре без доступа кислорода.

Уравнение реакции:

При сильном нагревании этан превращается в ацетилен с выделением водорода.

2. Ацетилен → этаналь (C₂H₂ → CH₃CHO)

Этаналь (уксусный альдегид) получают из ацетилена с помощью реакции гидратации Кучерова.

Ацетилен взаимодействует с водой в присутствии серной кислоты (H₂SO₄) и сульфата ртути(II) (HgSO₄), который выступает катализатором.

Уравнение реакции:

В результате присоединения воды к ацетилену образуется неустойчивый виниловый спирт, который превращается в этаналь.

3. Этаналь → уксусная кислота (CH₃CHO → CH₃COOH)

Для получения уксусной кислоты необходимо провести окисление этаналя.

В качестве окислителя можно использовать кислород.

Уравнение реакции:

В результате окисления альдегидная группа (–CHO) превращается в карбоксильную группу (–COOH), образуется уксусная кислота.

4. Уксусная кислота → метилацетат (CH₃COOH → CH₃COOCH₃)

Метилацетат получают с помощью реакции этерификации — взаимодействия уксусной кислоты с метанолом.

Реакция протекает при нагревании в присутствии концентрированной серной кислоты.

Уравнение реакции:

В результате образуются метилацетат (сложный эфир) и вода.

Итоговая цепочка превращений

Все уравнения реакций с условиями:

1. $\mathrm{C_2H_6 \xrightarrow{1500^\circ C} C_2H_2+2H_2}$

2. $\mathrm{C_2H_2+H_2O \xrightarrow{HgSO_4,\ H_2SO_4} CH_3CHO}$

3. $\mathrm{2CH_3CHO+O_2 \rightarrow 2CH_3COOH}$