Решение:
Превращение состоит из двух стадий:
- Первая стадия: Получение этанола (C2H5OH) из этилена (C2H4).
Данная реакция представляет собой гидратацию алкена. Для её осуществления используется вода в присутствии катализатора, например, серной кислоты (H2SO4) или фосфорной кислоты (H3PO4).
\( C_2H_4 + H_2O → C_2H_5OH \)
Условия реакции: нагревание, присутствие катализатора (например, H3PO4 на сорбенте или H2SO4). - Вторая стадия: Окисление этанола (C2H5OH) до уксусной кислоты (CH3COOH).
Данная реакция представляет собой окисление спирта. Для этого можно использовать сильные окислители, такие как дихромат калия (K2Cr2O7) в кислой среде или оксид меди(II) (CuO) при нагревании. Также возможно окисление кислородом воздуха в присутствии уксуснокислых бактерий (для получения уксуса). В данном случае, если реакция теоретическая, можно использовать ионный окислитель:
\( 5C_2H_5OH + 4Cr_2O_7^{2-} + 16H^+ → 10CH_3COOH + 4Cr^{3+} + 11H_2O \)
Или более простым примером:
\( C_2H_5OH + CuO → CH_3CHO + Cu + H_2O \) (получение ацетальдегида)
\( 2CH_3CHO + O_2 → 2CH_3COOH \) (окисление ацетальдегида до уксусной кислоты)
Более прямой путь с сильным окислителем:
\( C_2H_5OH + 2[O] → CH_3COOH + H_2O \)
(где [O] — атомарный кислород, поставляемый окислителем).
Ответ: Превращения осуществляются реакциями гидратации этилена и последующего окисления этанола.