Какие реакции характерны для алканов

Понятие алканов Алканы - это углеводороды незамкнутой, нециклической структуры, в молекулах которых атомы углерода соединены только простыми связями. Например: Задание Добавьте атомы водорода и попробуйте ответить на вопрос: существует ли углеводород, в молекуле которого больше атомов водорода? Поэтому алканы обычно называют предельными углеводородами, то есть содержащими максимально возможное предельное число атомов водорода в молекуле.

Поэтому алканы обычно называют предельными углеводородами.

Гомологический ряд, номенклатура, изомерия Алканы образуют гомологический ряд с общей формулой, где n - число атомов углерода в молекуле. Задание Составьте графические формулы всех трех изомеров пентана. Назовите эти изомеры. Молекулярная структура Атомы углерода и водорода в молекулах алканов соединены только простыми связями.

Это ковалентные, слабополярные связи. Все связи C-H в молекуле метана эквивалентны и направлены в пространстве к вершинам тетраэдра. Все химические реакции алканов протекают при специальных условиях нагревания, присутствия катализатора, света и т.д. Свойства алканов Физические свойства Поскольку все связи в молекулах алканов слабополярные, в молекулах нет значительных зарядов.

Поэтому молекулы алканов слабо притягиваются друг к другу. В результате все алканы являются либо газами, либо летучими жидкостями, либо твердыми легкоплавкими веществами Таблица. Смесь газообразных углеводородов образует природный газ.

Все алканы являются газами, летучими жидкостями или твердыми легкоплавкими веществами.

Очищенные, твердые, рафинированные и твердые предельные углеводороды называют парафином. Неполярные углеводороды практически нерастворимы в полярном растворителе, таком как вода, но прекрасно растворяются в неполярных растворителях.

Этот растворитель представляет собой смесь жидких алканов бензина, керосина. Природная смесь твердых, жидких и газообразных углеводородов называется нефтью. Сырая нефть состоит в основном из алканов и циклоалканов. При переработке нефти получают: попутный нефтяной газ, смесь жидких алканов бензин, керосин, твердые алканы асфальт, парафин и другие нефтепродукты. Этот способ переработки нефти называется перегонкой нефти и осуществляется путем ее нагревания в специальных ректификационных колоннах.

Петрол представляет собой смесь алканов с числом атомов углерода от 5 до 9. Напишите их молекулярные формулы. Химические свойства Алканы в принципе не способны к реакциям присоединения, поскольку имеют максимально возможное число атомов водорода. Поэтому их называют насыщенными углеводородами. Для алканов наиболее характерна реакция замещения. В результате этой реакции на каждом шаге происходит замена одного атома водорода алкана на новую группу или атом. Природа химической связи при этом не меняется.

К таким реакциям относятся: Реакция хлорирования, которая происходит под воздействием солнечного света: Реакция нитрования, которая происходит под действием тепла: Примечание: Молекулу азотной кислоты в органических реакциях рекомендуется писать как NO-NO2, так как реакции с ней приводят к образованию нитрогруппы -NO2 в молекуле исходного вещества. Для алканов возможны реакции окисления. В растворе они не происходят. Но в присутствии катализаторов алканы окисляются до кислот:

Обратите внимание.

Знак [O] означает, что происходит неполное слабое окисление. Окислителями могут быть разные вещества, не только кислород, например, перманганат калия KMnO4. Любой алкан и любой углеводород горит в полном окислении! При этом выделяется много тепла, поэтому алканы используют в качестве топлива: природный газ, бензин, керосин, мазут и т.д. Расставьте коэффициенты в уравнении реакции горения. При нагревании до очень высоких температур в отсутствие кислорода происходит разрушение молекулы углеводорода: Образуются также ненасыщенные углеводороды.

Укажите формулы ненасыщенных углеводородов. Процессы крекинга используются в нефтепереработке. Напишите уравнения реакций: хлорирование этана; сжигание пентана. Получение и использование алканов Алканы широко распространены в природе.

Простейший алкан, метан, образуется в результате разложения без доступа воздуха останков растительных и животных организмов; этот газ выделяется на болотах, поэтому его называют: "болотный газ"

.

Метан накапливается в шахтах, где добывают каменный уголь. Из-за этого в шахтах иногда происходят взрывы, так как смесь метана и воздуха взрывоопасна. Это следует учитывать и в быту, поскольку природный газ является источником тепла в газовых плитах. Алканы - ценное сырье для производства смазочных масел, пластмасс, красок, моющих средств и т.д. Смеси алканов - бензин, керосин - топливо для автомобилей, тракторов, ракет, самолетов. Поэтому их производят в больших количествах в основном при переработке нефти и газа.

В лаборатории - в небольших количествах.

В лаборатории алканы могут быть получены в небольших количествах путем нагревания соли карбоновой кислоты со щелочью: Внимание! Здесь и далее буква R обозначает любой углеводородный радикал.

Метан получают при нагревании ацетата натрия в присутствии щелочи: Метан может быть получен гидролизом карбида алюминия, см. рис. Выводы Алканы - насыщенные углеводороды, имеющие максимально возможное число атомов углерода в молекуле. Все связи в молекулах алканов неполярные, простые и очень прочные, поэтому алканы трудно вступают в химические реакции.

К таким реакциям относятся замещение, крекинг, горение и каталитическое окисление.


Навигация

thoughts on “Какие реакции характерны для алканов

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *