Металлический алюминий получают электролизом раствора глинозема Al2O3 в расплавленном криолите Na2AlF6 при 960–970°С.
Процесс электролиза проводят в аппаратах, катодом в которых является подина ванны, а анодом – предварительно обожженные угольные блоки или самообжигающиеся электроды, погруженные в расплавленный электролит.
Электролиз Al2O3 можно представить следующей схемой:
в расплаве оксид алюминия диссоциирует:
Al2O3 = Al3+ + AlO33-,
на катоде восстанавливаются ионы Al3+:
Al3+ +3  Al0,
на аноде окисляются ионы AlO33-:
4AlO33- - 12  2Al2O3 + 3O2.
Суммарное уравнение процесса:
2Al2O3  4Al + 3O2.
Жидкий алюминий собирается на дне электролизера.
Алюминий высокой чистоты (не более 0,05 % примесей) получают электролитическим рафинированием чернового алюминия. Для получения алюминия особой чистоты (не более 0,001 % примесей) применяют зонную плавку или химическую транспортную реакцию:
а) Из метана при сильном нагревании можно получить ацетилен:
В присутствии катализатора ацетилен превращается в бензол (реакция тримеризации):
Бензол реагирует с хлором в присутствии хлорида железа, при этом образуется хлорбензол:
При сильном нагревании карбоната кальция с углеродом образуется карбид кальция:
При действии на карбид кальция воды получается ацетилен:
При гидрировании ацетилена в присутствии катализатора образуется этилен:
В результате присоединения к этилену хлороводорода образуется хлорэтан:
Бутен из хлорэтана можно получить в две стадии. Хлорэтан реагирует с натрием, при этом получается бутан (реакция Вюрца):
При дегидрировании бутана образуется смесь бутена-1 и бутена-2:
в) Этан из метана можно получить в две стадии. При хлорировании метана на свету образуется хлорметан:
При взаимодействии хлорметана с натрием образуется этан (реакция Вюрца):
Пропан из этана также можно получить в две стадии. При хлорировании этана образуется хлорэтан:
При реакции хлорэтана с хлорметаном в присутствии натрия образуется пропан:
Из пропана в две стадии можно получить гексан. При хлорировании пропана образуется смесь изомеров - 1-хлорпропана и 2-хлорпропана. Изомеры имеют разные температуры кипения и их можно разделить перегонкой.
При взаимодействии 1-хлорпропана с натрием образуется гексан:
При дегидрировании гексана можно получить циклогексан:
Циклогексан можно далее дегидрировать в бензол:
При взаимодействии бензола с азотной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты образуется нитробензол (реакция нитрования):
Металлический алюминий получают электролизом раствора глинозема Al2O3 в расплавленном криолите Na2AlF6 при 960–970°С.
Процесс электролиза проводят в аппаратах, катодом в которых является подина ванны, а анодом – предварительно обожженные угольные блоки или самообжигающиеся электроды, погруженные в расплавленный электролит.
Электролиз Al2O3 можно представить следующей схемой:
в расплаве оксид алюминия диссоциирует:
Al2O3 = Al3+ + AlO33-,
на катоде восстанавливаются ионы Al3+:
Al3+ +3  Al0,
на аноде окисляются ионы AlO33-:
4AlO33- - 12  2Al2O3 + 3O2.
Суммарное уравнение процесса:
2Al2O3  4Al + 3O2.
Жидкий алюминий собирается на дне электролизера.
Алюминий высокой чистоты (не более 0,05 % примесей) получают электролитическим рафинированием чернового алюминия. Для получения алюминия особой чистоты (не более 0,001 % примесей) применяют зонную плавку или химическую транспортную реакцию:
2Al (ж) + AlF3 (г) = 3AlF (г).
а) Из метана при сильном нагревании можно получить ацетилен:
В присутствии катализатора ацетилен превращается в бензол (реакция тримеризации):
Бензол реагирует с хлором в присутствии хлорида железа, при этом образуется хлорбензол:
При сильном нагревании карбоната кальция с углеродом образуется карбид кальция:
При действии на карбид кальция воды получается ацетилен:
При гидрировании ацетилена в присутствии катализатора образуется этилен:
В результате присоединения к этилену хлороводорода образуется хлорэтан:
Бутен из хлорэтана можно получить в две стадии. Хлорэтан реагирует с натрием, при этом получается бутан (реакция Вюрца):
При дегидрировании бутана образуется смесь бутена-1 и бутена-2:
в) Этан из метана можно получить в две стадии. При хлорировании метана на свету образуется хлорметан:
При взаимодействии хлорметана с натрием образуется этан (реакция Вюрца):
Пропан из этана также можно получить в две стадии. При хлорировании этана образуется хлорэтан:
При реакции хлорэтана с хлорметаном в присутствии натрия образуется пропан:
Из пропана в две стадии можно получить гексан. При хлорировании пропана образуется смесь изомеров - 1-хлорпропана и 2-хлорпропана. Изомеры имеют разные температуры кипения и их можно разделить перегонкой.
При взаимодействии 1-хлорпропана с натрием образуется гексан:
При дегидрировании гексана можно получить циклогексан:
Циклогексан можно далее дегидрировать в бензол:
При взаимодействии бензола с азотной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты образуется нитробензол (реакция нитрования):