Головна

Шкільна бібліотека

Перелік предметів

Англійська мова
Біологія
Географія
Економіка
Інформатика
Історія
Математика
Німецька мова
ОБЖ
Політологія
Право
Природознавство
Психологія і педагогіка
Російська мова
Соціологія
Фізика
Філософія
Французька мова
Українська мова
Хімія

Підручники в PDF


 

Хімія
Органічна хімія

Вуглеводні

Насичені вуглеводні (алкани)

Метан
Найпростіша органічна речовина — метан — має молекулярну формулу .
Структурна формула метану:

Електронна формула метану:

Молекула метану має форму тетраедра: у центрі — атом Карбону, у вершинах — атоми Гідрогену, сполуки спрямовані до вершин тетраедра під кутом .

Фізичні властивості метану. Газ без кольору й запаху, легший за повітря, малорозчинний у воді.
Поширення метану в природі. У природі метан утворюється при гнитті рослинних залишків без доступу повітря.
Метан є основною складовою частиною природного газу.
Одержання метану.
1) Із натрій ацетату:

2) Синтезом із вуглецю і водню (400—500 і підвищений тиск):

3) З алюміній карбіду:

Хімічні властивості метану.
1) Горіння:
— при достатній кількості кисню утворюється вуглекислий газ і вода:

— при недостатній кількості кисню утворюється чадний газ і вода:

— або вуглець і вода:

Суміш метану з повітрям вибухонебезпечна.
2) Термічний розклад без доступу кисню на вуглець і водень: .
3) Взаємодія метану з галогенами, зокрема з хлором, проходить за ланцюговим вільнорадикальним механізмом.
У молекулах хлору під дією світла відбувається розрив зв’язків і утворюються вільні радикали хлору:


За типом ця реакція належить до реакцій заміщення.
У результаті хлорування можуть утворюватися хлорметан , дихлорметан , трихлорметан (хлороформ) , тетрахлорметан (чотирихлористий карбон) .
Застосування метану. Метан у великих кількостях витрачається як паливо. Із нього одержують водень, ацетилен, сажу. Він використовується в органічних синтезах, зокрема для одержання формальдегіду, метанолу, мурашиної кислоти й інших синтетичних продуктів.
Гомологічний ряд алканів
Гомологічний ряд метану має кілька назв: алкани,або насичені вуглеводні, парафіни. Склад молекул усіх членів гомологічного ряду може бути виражений однією загальною формулою. Для алканів це формула .
Представники гомологічного ряду алканів
НазваМолекулярна формула
Метан
Етан
Пропан
Бутан
Пентан
Гексан
Гептан
Октан
Нонан
Декан

Ізомерія. Ізомерія — це явище, при якому речовини однакового складу мають різну просторову будову і, відповідно, властивості.
Ізомери мають однаковий склад, але різну будову.
За замісною номенклатурою основою для назви слугує один карбонний ланцюг, а всі інші фрагменти молекули розглядаються як замісники. Замісниками можуть бути вільні радикали, утворені алканами.
Радикали, що утворені алканами
АлканРадикал
ФормулаНазваФормулаНазва
МетанМетил
ЕтанЕтил
C3H8ПропанПропил
БутанБутил

Щоб дати назву ізомерові, потрібно:
— виділити ланцюг із найбільшою кількістю атомів Карбону — головний ланцюг, порахувати в ній кількість атомів Карбону; відповідна назва вуглеводню буде основою назви ізомеру;
— визначити, до якого за рахунком атому Карбону прикріплюється радикал. Це значення буде записано цифрою на початку назви;
— визначити назву радикала за числом атомів Карбону в ньому.
Потім дописуються атоми Гідрогену.
Наприклад:

2, 3-диметилгексан
Фізичні властивості алканів. За звичайних умов перші чотири члени гомологічного ряду алканів — гази. Нормальні алкани від пентану до гептадекану — рідини, починаючи з і вище — тверді речовини.
У міру збільшення числа атомів у ланцюзі, тобто зі зростанням відносної молекулярної маси, зростають температури кипіння й плавлення алканів.
Алкани практично нерозчинні у воді, тому що їхні молекули малополярні й не взаємодіють із молекулами води, але добре розчиняються в неполярних органічних розчинниках, таких як бензен, тетрахлорметан. Рідкі алкани легко змішуються одне з одним.
Одержання алканів.
1) Гідрування (приєднання водню) неграничних вуглеводнів:

2) Реакція Вюрца, що служить для збільшення карбонного ланцюга:

або

Хімічні властивості алканів.
1) Не вступають у реакції приєднання.
2) Горять:

3) Розкладаються при нагріванні:

4) Вступають у реакції галогенування (реакції заміщення):

5) При нагріванні й під дією каталізаторів відбувається крекінг — гомолітичний розрив С—С зв’язків. При цьому утворюються алкани і нижчі алкани, наприклад:

6) При дегідруванні метану та етилену утворюється ацетилен :

НазадЗмістВперед

 

 
© www.SchoolLib.com.ua