Завдання 5: Перетворення: а) Методом перегонки метану можна отримати діоксид вуглецю, який у свою чергу можна

Задача 5:
а) Для перетворення метану на діоксид вуглецю застосовується метод перегонки. Під час цього процесу метан спалюється з вихлопом двоокису вуглецю (діоксиду вуглецю). Хімічна реакція: CH4 + 2О2 → CO2 + 2H2O.
Далі, діоксид вуглецю можна перетворити на глюкозу за допомогою фотосинтезу рослин. Фотосинтез - це процес, за якого рослини засвоюють енергію світла та перетворюють її на хімічну енергію. Під час фотосинтезу рослини здатні збирати вуглекислий газ з довкілля та використовувати його для вироблення глюкози. Рівняння фотосинтезу: 6CO2 + 6H2O + енергія світла → C6H12O6 + 6O2.
З глюкози можна отримати етанол та оцтову кислоту шляхом бродіння. Бродіння - це процес, під час якого мікроорганізми розкладають цукри на спирт та вуглекислоти. Хімічна реакція бродіння глюкози: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 (етанол + вуглекислий газ) + енергія.

б) Глюкозу можна перетворити на етанол шляхом бродіння. Описаний процес боляче деталізований у попередній відповіді.
З етанолу може виділятися вуглекислий газ шляхом альдегіднокислотного відкладання. 2C2H5OH + 2O2 -> 2CH3CHO + 2H2O (етанол + кисень -> ацетальдегід + вода). Ацетальдегід може окислюватися ще далі до оцтової кислоти. CH3CHO + O2 -> CH3COOH (ацетальдегід + кисень -> оцтова кислота).

Задача 6:
Цукор, або сакхароза, може перетворитися на глюкозу шляхом гідролізу. Гідроліз - це розклад сполук під впливом води. Активована вода (водоносне середовище з кислотою або лужнотою реактивами) розкладає сакхарозу на глюкозу та фруктозу. Хімічна реакція гідролізу: C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6.
З глюкози можна отримати пропіонову кислоту через послідовні хімічні перетворення. Доводиться застосовувати кілька реакцій, і ось найважливіші з них:
1. Окиснення глюкози до глюконової кислоти.
C6H12O6 + 2O2 → C6H12O7 + H2O (глюкоза + кисень -> глюконова кислота + вода).
2. Окиснення глюконової кислоти до глютарової кислоти.
C6H12O7 + 2O2 → C5H8O6 + CO2 + H2O (глюконова кислота + кисень -> глютарова кислота + вуглекислий газ + вода).
3. Карбонільна структурна перебудова глютарової кислоти до пропіонової кислоти.
C4H6O4 → C3H6O2 + CO2 (глютарова кислота -> пропіонова кислота + вуглекислий газ).

З пропіонової кислоти можна отримати пропіонат метилу. Цей процес, в якому пропіонова кислота реагує з метанолом, називається естерифікацією.
CH3COOH + CH3OH → CH3COOCH3 + H2O ( пропіонова кислота + метанол -> пропіонат метилу + вода).

Нарешті, метиловий пропіонат можна перетворити на метанол. Цей процес, відомий як гідроліз, здійснюється шляхом додавання води до метилового пропіонату.
CH3COOCH3 + H2O → CH3OH + CH3COOH ( метиловий пропіонат + вода -> метанол + оцтова кислота).

Таким чином, перший ряд перетворень дає: метан -> діоксид вуглецю -> глюкоза -> етанол -> оцтова кислота.
Другий ряд перетворень дає: сакхароза -> глюкоза -> пропіонова кислота -> пропіонат метилу -> метанол.