Привет! Давай разберёмся с этим химическим заданием вместе.
Так, у нас есть последовательность превращений органических веществ. Нам нужно написать уравнения реакций, чтобы понять, что именно происходит на каждом этапе.
- На первом этапе ( \text{CH}_2=\text{CH}_2 ) (этилен) реагирует с ( \text{Cl}_2 ) в присутствии света (( h\nu )). Это реакция добавления хлора к двойной связи, результатом которой будет 1,2-дихлорэтан ( \text{CH}_2\text{Cl-CH}_2\text{Cl} ). Уравнение этой реакции таково:
[
\text{CH}_2=\text{CH}_2 + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{CH}_2\text{Cl-CH}_2\text{Cl}
]
Это соединение и будет ( X_1 ).
- Во второй реакции ( X_1 ) взаимодействует с концентрированным калиевым гидроксидом (( \text{KOH} )) при повышенной температуре, что приводит к дегидрогалогенированию и образованию алкена. Из 1,2-дихлорэтана при этом получается винилхлорид ( \text{CH}_2=\text{CHCl} ). Выглядит это так:
[
\text{CH}_2\text{Cl-CH}_2\text{Cl} + 2\text{KOH(conc)} \rightarrow \text{CH}_2=\text{CHCl} + 2\text{KCl} + 2\text{H}_2\text{O}
]
Это соединение является ( X_2 ).
- Завершающий этап - окисление винилхлорида ( X_2 ) сильным окислителем — перманганатом калия (( \text{KMnO}_4 )) в нейтральной среде ( \text{H}_2\text{O} ) при 0 °C. При этом происходит окисление двойной связи и получается хлорированное карбоновое соединение - хлоруксусная кислота ( \text{CH}_2\text{Cl-COOH} ).
[
\text{CH}_2=\text{CHCl} + \text{KMnO}_4 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{CH}_2\text{Cl-COOH} + \text{MnO}_2 + \text{KOH}
]
Это конечное соединение, после чего цепь замыкается и эту хлоруксусную кислоту мы видим в самом низу схемы.
Теперь рассмотрим левый нижний угол:
Хлоруксусная кислота реагирует с водным раствором гидроксида натрия (2 ( \text{NaOH} )), проводя процесс нейтрализации и замещения атома хлора на гидроксильную группу:
[
\text{CH}_2\text{Cl-COOH} + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{CH}_2\text{OH-CH}_2\text{OH} + \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O}
]
Получившееся вещество - это этиленгликоль ( \text{CH}_2\text{OH-CH}_2\text{OH} ), и это ваш ( X_3 ).
В последнем уравнении этиленгликоль ( X_3 ) восстанавливается до этилена ( \text{CH}_2=\text{CH}_2 ) с использованием цинка в качестве восстановителя и повышенной температуры:
[
\text{CH}_2\text{OH-CH}_2\text{OH} + \text{Zn} \rightarrow \text{CH}_2=\text{CH}_2 + \text{ZnO} + \text{H}_2\text{O}
]
Этим самым мы замыкаем цикл, возвращаясь к исходному этилену.
Надеюсь, это помогло тебе разобраться с реакциями! Если возникнут ещё вопросы, не стесняйся спрашивать.
