8. (4 балла) Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения: C2H6 → CH3-CH2OH → C2H4 → C2H5Br→ C4H10

Решение:

Рассмотрим каждое превращение по порядку:

1. $$\text{C}_2\text{H}_6 \rightarrow \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH}$$ (Получение этанола из этана):

   Для получения спирта из алкана необходимо сначала получить галогеналкан (например, бромэтан), а затем провести реакцию замещения галогена на гидроксильную группу.

   Шаг 1: Получение бромэтана (реакция радикального галогенирования):

   \[ \text{C}_2\text{H}_6 + \text{Br}_2 \xrightarrow{\text{hv (свет)}} \text{CH}_3\text{CH}_2\text{Br} + \text{HBr} \]

   Шаг 2: Получение этанола (реакция нуклеофильного замещения):

   \[ \text{CH}_3\text{CH}_2\text{Br} + \text{NaOH (водн.)} \rightarrow \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} + \text{NaBr} \]
2. $$\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_4$$ (Получение этилена из этанола):

   Это реакция дегидратации (отнятия воды) спирта при нагревании в присутствии сильного водоотнимающего агента, например, серной кислоты.

   \[ \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} \xrightarrow{\text{H}_2\text{SO}_4, \text{t°}} \text{C}_2\text{H}_4 + \text{H}_2\text{O} \]
3. $$\text{C}_2\text{H}_4 \rightarrow \text{C}_2\text{H}_5\text{Br}$$ (Получение бромэтана из этилена):

   Это реакция присоединения (гидробромирования) алкена.

   \[ \text{C}_2\text{H}_4 + \text{HBr} \rightarrow \text{CH}_3\text{CH}_2\text{Br} \]
4. $$\text{C}_2\text{H}_5\text{Br} \rightarrow \text{C}_4\text{H}_{10}$$ (Получение бутана из бромэтана):

   Это реакция Вюрца (соединение двух молекул галогеналкана в присутствии натрия).

   \[ 2\text{CH}_3\text{CH}_2\text{Br} + 2\text{Na} \xrightarrow{\text{Na}} \text{CH}_3\text{CH}_2-\text{CH}_2\text{CH}_3 + 2\text{NaBr} \]