Какова реакция между C2H4 и H2O при температуре и давлении с использованием H3PO4 в качестве катализатора?

Химия 11 класс Каталитическое гидратация алкенов реакция C2H4 H2O катализатор H3PO4 температура давление химия этилен водяная реакция органическая химия 11 класс Новый

Реакция между этиленом (C2H4) и водой (H2O) с использованием фосфорной кислоты (H3PO4) в качестве катализатора называется гидратацией этилена. Давайте разберем эту реакцию по шагам.

Шаг 1: Определение реагентов

• Этилен (C2H4) - это ненасыщенное углеводородное соединение.
• Вода (H2O) - это полярный растворитель и реагент.
• Фосфорная кислота (H3PO4) - это катализатор, который ускоряет реакцию, не изменяясь в процессе.

Шаг 2: Условия реакции

Реакция проходит при повышенной температуре и давлении, что способствует увеличению скорости реакции и образованию продукта.

Шаг 3: Механизм реакции

1. Сначала происходит присоединение водородного иона (H+) от H3PO4 к двойной связи этилена, образуя карбокацион.
2. Затем к карбокациону присоединяется молекула воды, что приводит к образованию спирта.

Шаг 4: Продукт реакции

В результате реакции образуется этанол (C2H5OH). Уравнение реакции можно записать следующим образом:

C2H4 + H2O → C2H5OH

Шаг 5: Заключение

Таким образом, основным продуктом реакции между этиленом и водой в присутствии фосфорной кислоты является этанол. Эта реакция является примером гидратации ненасыщенных углеводородов и широко используется в химической промышленности для получения спиртов.