Для осуществления данных превращений необходимо провести несколько последовательных химических реакций. Давайте рассмотрим каждую из них шаг за шагом:
-
Этан -> Хлорэтан:
- Этан (C2H6) подвергается реакции с хлором (Cl2) в присутствии света или нагревания. Это реакция замещения, где один из атомов водорода в молекуле этана заменяется на атом хлора.
- Уравнение реакции: C2H6 + Cl2 → C2H5Cl + HCl
-
Хлорэтан -> Этанол:
- Хлорэтан (C2H5Cl) реагирует с водным раствором щелочи, например, гидроксидом натрия (NaOH). Это реакция нуклеофильного замещения, в результате которой хлор замещается на гидроксильную группу.
- Уравнение реакции: C2H5Cl + NaOH → C2H5OH + NaCl
-
Этанол -> Этаналь:
- Этанол (C2H5OH) подвергается окислению. Для этого можно использовать реагенты, такие как оксид меди (CuO) или дихромат калия (K2Cr2O7) в кислой среде. В результате образуется этаналь (ацетальдегид).
- Уравнение реакции: C2H5OH + [O] → CH3CHO + H2O
-
Этаналь -> Этановая кислота:
- Этаналь (CH3CHO) далее окисляется до этановой кислоты (уксусной кислоты). Для этого также можно использовать сильные окислители, такие как дихромат калия в кислой среде.
- Уравнение реакции: CH3CHO + [O] → CH3COOH
Таким образом, последовательное проведение этих реакций позволит осуществить превращение этана в этановую кислоту через указанные промежуточные продукты.