АЛКАНЫ СОСТАВ СТРОЕНИЕ СВОЙСТВА ПРИМЕНЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ СИНТЕЗЫ ХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
CH 4 C 2 H 6 C 3 H 8 C n H 2n+2 Гомологический ряд: CH 4, C 2 H 6, ….. C 8 H 18…. C 10 H 22 Метан, этан, ……..октан ……декан - ЭТО ВЕЩЕСТВА- ГОМОЛОГИ
а) C 2 H 6 и C 2 H 4 б) в) C 4 H 8 и C 7 H 16 г) CH 4 и C 6 H 10 C 3 H 8 и С 5 H 12
Первое валентное состояние атома углерода Невозбужденный атом углерода Возбужденный атом углерода
Длина связи С-С равна 0,15 нм
ЭТО ВЕЩЕСТВА, ИМЕЮЩИЕ ОДИНАКОВЫЙ КАЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ, СХОДНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА, НО РАЗНОЕ СТРОЕНИЕ И РАЗЛИЧАЮЩИЕСЯ ПО ФИЗИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ
Ответ :а)один б)два в) три г) четыре
Назовем алкан - 1.Выбираем самую длинную цепь атомов углерода и нумеруем,начиная с того конца, к которому ближе разветвление :
2.В начале названия перечисляют радикалы и другие заместители с указанием номеров атомов углерода, с которыми они связаны CH 3 - метил, C 2 H 5 - этил, Cl - хлор; Если их несколько, то цифрой указывают место каждого в главной цепи и перед названием ставят частицы : ди- (2),три - (3), тетра -(4). 3. Основа названия - наименование алкана в главной цепи
CH 3 -CH - CH 2 -CH 3 CH 3 1 2 3 4 2- метил бутан
1 2 3 4 5 2,4- диметил пентан
А)2,2,4-триметилгексан Б)5,5-диметил-3этилгексан В)2-диметил-4 этилгексан Г)2,2-диметил-4 этилгексан
Физические химические С1- С4 - газы С5- С17 - жидкости с запахом бензина начиная с С 18 - твердые вещества (парафины) У алканов сигма-связи прочны, насыщенны, поэтому при н.у. предельные углеводороды пассивны 2. Поэтому для них нехарактерны реакции присоединения, а характерны реакции свободно-радикального замещения
1. Разрывом цепи углеродных атомов 2. Отрывом атомов водорода с последующим замещением их в соединении другими атомами или группами атомов
CH 4 + HNO 3 CH 3 - NO 2 + H 2 O Коновалов «оживил химических мертвецов», действуя раствором азотной кислоты на алканы при температуре +140 градусов Замещение атома водорода у гомологов метана, так же как и при бромировании, в первую очередь замещается атом водорода у третичного атома углерода, затем - у вторичного, и в последнюю очередь - у первичного
Использование хлорида алюминия при нагревании вызывает превращение алканов с нормальной цепью в их изомеры с разветвленной цепью. Этот процесс называют изомеризацией. Бутан 2-метилпропан, или изобутан
Если алкан содержит шесть или более атомов углерода, то дегидрирование может сопровождаться замыканием цикла с образованием бензола или его гомологов
C n H 2n + 2 + ( 3 n + 1 )/ 2 O 2 n CO 2 + (n +1) H 2 O + Q
CH 4 + H 2 O катализатор, температура CO+3H 2 синтез-газ
Природными источниками алканов (предельных углеводородов) являются: нефть, газ и горный воск. Химики открыли способы синтеза алканов
(гидрированием называют реакции присоединения водорода по кратным связям); происходит в присутствии катализаторов ( Ni, Pd), повышенного давления и при нагревании CH 2 = CH 2 + H 2 CH 3 - CH 3
Смесь предельных углеводородов от С 6 до С 12 под названием синтетический бензин получают из синтез-газа при использовании катализаторов Co,Fe,Ni в интервале температур от170 до 330 градусов: CO + H 2 C n H 2n + 2 + H 2 O
В 1855 г французский химик Ш.А.Вюрц разработал способ синтеза алканов путем нагревания галогеналканов с металлами (натрием, цинковой пылью): 2 CH 3 CH 2 Br +2Na CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 + 2NaBr
Эта реакция протекает при нагревании смеси порошков соли карбоновой кислоты и гидроксида натрия и сопровождается отщеплением группы -COONa от молекулы соли. В молекуле образовавшегося алкана остается на один атом углерода меньше, чем в молекуле исходной соли: CH 3 CH 2 COONa + NaOH t CH 3 CH 3 + Na 2 CO 3
В ходе электролиза на аноде анионы CH 3 COO - окисляются до радикалов CH 3 COO , которые распадаются с образованием радикалов СН 3 и углекислого газа СО 2. Радикалы СН 3 соединяются попарно, и образуется молекула симметричного алкана : 2СН 3 С OONa +2H 2 O эл-из CH 3 CH 3 + 2CO 2 + 2NaOH + H 2
При нагревании углерода в атмосфере водорода при температуре 400-500 градусов и повышенном давлении в присутствии катализатора образуется метан: C + 2 H 2 CH 4
Al 4 C 3 + 12 H 2 O 4Al(OH )3+ 3CH 4 На карбид можно действовать не только водой, но и раствором кислоты Al 4 C 3 + 12 HCl 4AlCl 3+ 3CH 4 Другие алканы получить этим способом нельзя
1 Уровень. Воспроизведение знаний 1). Для вещества, имеющего строение CH 3 -CH - CH - CH 3 CH 3 CH 3 составьте формулы одного гомолога и двух изомеров. Дайте им названия по систематической номенклатуре.
1) Дано вещество - 2 метилбутан. Составьте формулу по названию, приведите по одному примеру гомолога и изомера и дайте им названия по систематической номенклатуре.
1) Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие цепочки превращений: Al 4 C 3 +HOH X 1 +Cl 2, свет X 2 +2K X 3 CH 3 COONa ( безводн ) + NaOH, тв,сплав X 1 CH 3 Cl C 2 H 6 CH 3 COONa CH 4 t=1500 X 4 Назовите продукты Х 1 - Х 4.
Ответы I уровень № 3 -17,28 г № 4 - C 2 H 6 II уровень № 3 - 77,14% № 4 - C 4 H 8 III уровень № 1 - X 1 - CH 4, X 2 - CH 3 Cl, X 3 -CH 4, X 4 -C 2 H 2 № 2 - CH 3 Cl, №3 - CF 2 -CCl 2 № 4 - C 2 H 6
Вы можете узнать больше об органических веществах на сайтах http : cnit.ssau.ru/organics/index.htm www.chemiistry.ru До свидания!
