АЛКАНЫ
(предельные углеводороды, парафины)
Суффикс -ан является характерным для названия всех алканов
Алканы – алифатические (ациклические=нециклические) предельные (=связь С-С - одинарная) углеводороды, в которых атомы углерода связаны между собой простыми (одинарными) связями в неразветвленные или разветвленные цепи.
- Алканы – название предельных углеводородов по международной номенклатуре.
- Парафины– исторически сложившееся название, отражающее свойства этих соединений (от лат. parrum affinis – имеющий мало сродства, малоактивный). Кстати, это название очень четко отображает химические свойства алканов - "малоактивные"
Каждый атом углерода в молекулах алканов находится в состоянии sp3-гибридизации. Тип углеродной связи — σ-связи (см. Неорганическую химию)
Общая формула алканов: СnH2n+2
Если мы подставим n=1, то получим формулу метана - СН4
n=2 - этана - C2H6
Гомологи обладают сходными химическими свойствами.
Физические свойства:
С увеличением числа углеродных атомов в молекуле алкана (с ростом молекулярной массы) в гомологическом ряду наблюдается закономерное изменение физических свойств гомологов (переход количества в качество): повышаются температуры кипения и плавления, увеличивается плотность.
- Алканы от СН4 до С4Н10– газы,
- от С5Н12 до С17Н36 – жидкости,
- далее – твердые вещества
- Газообразные алканы горят бесцветным или бледно-голубым пламенем с выделением большого количества тепла.
Смесь метана с кислородом взрывоопасна!
Метан еще называют болотным или рудничным газом, он встречается в земной коре в виде свободных скоплений (залежей), в растворённом (в нефти, пластовых и поверхностных водах). И если посмотреть информацию из новостей - довольно часто происходят взрывы в шахтах. Гибнут люди...
Химические свойства:
При обычной температуре алканы не вступают в реакции даже с сильными окислителями (Н2Cr2O7, KMnO4 и т.п.).
- Реакция окисления: при внесении в открытое пламя алканы горят:
Общее уравнение горения:
- Важное значение имеет реакция взаимодействия метана с водяным паром, в результате которой образуется смесь оксида углерода (II) с водородом - "синтез-газ":
Эта реакция используется для получения водорода. Синтез-газ служит сырьем для получения различных углеводородов.
- Крекинг – процесс термического разложения углеводородов, в основе которого лежат реакции расщепления углеродной цепи крупных молекул с образованием соединений с более короткой цепью
Крекинг алканов является основой переработки нефти с целью получения продуктов меньшей молекулярной массы, которые используются в качестве моторных топлив, смазочных масел и т.п., а также сырья для химической и нефтехимической промышленности.
Как написать уравнение крекинга?
- Берем исходное вещество и как бы делим его напополам: 4:2 - получается С2
- “Достраиваем” его до алкана по общей формуле- С2Н6
- А оставшееся вещество составляем из “остатков” - 2 и 4: С2Н4 - это алкен
- Реакции замещения:
Галогенирование алканов – реакция замещения одного или более атомов водорода в молекуле алкана на галоген. Продукты реакции называют галогеналканами или галогенопроизводными алканов. Реакция алканов с хлором и бромом идет на свету или при нагревании.
При достаточном количестве хлора реакция продолжается дальше и приводит к образованию смеси продуктов замещения 2-х, 3-х и 4-х атомов водорода:
Реакция галогенирования алканов протекает по радикальному цепному механизму, т.е. как цепь последовательных превращений с участием свободно-радикальных частиц.
- Дегидрирование алканов
При нагревании алканов в присутствии катализаторов (Pt, Pd, Ni, Fe, Cr
2O3, Fe2O3, ZnO) происходит их каталитическое дегидрирование – отщепления атомов водорода за счет разрыва связей С—Н.
- Циклизация:
Алканы с основной цепью в 6 и более атомов углерода также вступают в реакцию дегидроциклизации, но всегда образуют 6-членный цикл (циклогексан и его производные). В условиях реакции этот цикл подвергается дальнейшему дегидрированию и превращается в энергетически более устойчивый бензольный цикл ароматического углеводорода (арена). Например
:
- Изомеризация:
Почти все реакции с участием алканов идут при нагревании и в присутствии катализатора, при обычных условиях они пассивны.
Получение:
- Крекинг нефти (промышленный способ)
- Гидpиpование непpедельных углеводоpодов:
- из неорганических веществ:
- Реакция Вюрца:
- электролиз по Кольбе
- Разложение карбидов металлов водой:
5 комментариев:
Есть несколько "каверзных" реакций с алканами, но это уже отдельный разговор. Кому интересно - пишите на e-mail
Спасибо Вам огромное, очень помогли конспекты. Все написано максимально доступно. Появилась даже некоторая заинтересованность в предмете, которой раньше не было никогда. Еще раз спасибо!
Здравствуйте, Лолита, подскажите, пожалуйста, ваш электронный адрес
На адрес larxas2016@gmail.com
адениум Без определения сорта ,
Взрослые адениумы и саженцы
Отправить комментарий