Хімічні властивості алканів. добування

Основні терміни та поняття:

Термін «парафіни» означає «мала хімічна спорідненість», або, інакше, «низька реакційна здатність».

Розривання ковалентного зв’язку, внаслідок якого утворюються частинки з неспареними електронами, називають гомолітичним.

Радикал -частинка (атом, група сполучених атомів, молекула), яка має неспарений електрон.

Реакцію, яка відбувається з утворенням активної частинки, здатної спричинити утворення інших таких частинок, називають ланцюговою.

Реакція Коновалова- реакція взаємодії з розведеною нітратною кислотою при нагріванні під тиском з утворенням нітропохідних алканів( заміщення атома Гідрогену на нітрогрупу – NO₂).

Реакція дегідрування (дегідрогенізації) – каталітичне відщеплення водню від молекули органічних сполук.

Піроліз- розщеплення сполук під впливом нагрівання. У разі піролізу алканів під час переробки нафти вживають термін крекінг.

Синтез Фішера - Тропша:

Реакція Вюрца –взаємодія галогенопохідних алканів з металевим Na:

R –Cl + R΄ - Cl + 2 Na → R – R ΄ + R – R + R΄ - R΄ + 2 NaCl

Реакція ізомеризації – перетворення алкану в його ізомер з розгалуженою будовою(відбувається при нагріванні і в присутності каталізатора АlCl₃)

Синтез – газ – суміш Карбон (ІІ) оксиду та водню, що одержують при конверсії метану з водяною парою або вуглекислим газом.

Алканинасичені вуглеводні загальною формулою С_nH_{2n +2} , атоми Карбону яких зв’язані між собою простими ковалентними зв’язками,а інші валентності насичені атомами Гідрогену.

Будова	Прогнозовані властивості
атом С утворює прості (одинарні ) σ – зв’язки міцні насичений атом С max число зв’язків - 4 σ зв’язки слабополярні - гомолітичний розрив з утворенням радикалів	хімічно неактивні (парафіни) – не взаємодіють з сильними Ох не здатні до приєднання. Характерна реакція заміщення механізм реакції - вільнорадикальний

Хімічні властивості

+ 3n+1/2 O₂

горіння

+Hal₂(Cl₂,Br₂)

галогенування

третинний > вторинний > первинний атом С

+ НONO₂

нітрування

+ HOSO₃H

сульфування

t⁰C

крекінг алкан алкен

2СН₄ = С₂Н₂ + 3Н₂

-Н₂ С_nH_2n C=C алкен

дегідрування С_nH_2n-2 С≡С алкін

С_nH_2n-6 арени

kt

ізомеризація

[O]

часткове спирт 2CH₄ + O₂ -t, катà 2СН₃ОН

окислення альдегід CH₄ + [O] -t, катà НСНО

карбонова кислота CH₄ + [O] -t, катà НСООН

2С₄Н₁₀ + 5O₂ -t, катà 2СН₃СООН + 2Н₂О

№ 15

1.Вкажіть реакцію, що доводить приналежність алканів до органічних речовин:

А.хлорування; Б. горіння;

В.термічного розкладу ; Г. ізомеризації.

2.Виберіть, у якому випадку реакції, що характеризують властивості алканів перераховано найповніше:

А. горіння, термічний розклад, дегідрування, нітрування;

Б. хлорування, горіння, ізомеризація, бромування;

В. хлорування, термічний розклад, ізомеризація, дегідрування, горіння, піроліз.

Г.хлорування, термічний розклад, ізомеризація, дегідрування, горіння, піроліз, полімеризація.

3.Рівняння СН₃-СН₂-СН₂-СН₂-СН₃ → С(СН₃)₄ виражає реакцію:

А.ізомеризації бутану; Б.ізомеризації пентану;

В.ізомеризації гептану; Г.крекінг пентану.

4.Виберіть реакцію, що приводить до обриву ланцюга при бромуванні метану:

А.Br₂ Br· + Br· Б. CH₃· + Br₂ ® CH₃Br + Br·

В. Br· + CH₄ ® CH₃· + HBr Г. CH₃· + Br· ® CH₃Br

5.Виберіть продукт, який не можна виявити при хлоруванні метану :

А.C₂Н₂Сl₂; Б.СН₂Сl₂; В.HCl; Г.CCl₄ .

6.Вкажіть, як зміниться склад продуктів, якщо в якості каталізатора крекінгу гексадекану використати безводний АlСl₃:

А. збільшиться вміст вуглеводнів ізомерної будови;

Б. збільшиться вміст ненасичених вуглеводнів ;

В. збільшиться вміст газоподібних вуглеводнів ;

Г. збільшиться вміст бензену, толуену, ксилолу.

7.Вкажіть найбільш імовірний продукт реакції монобромування 2 – метилбутану при помірному нагріванні (t = 130 ⁰С та освітленні:

А.1-бром-3-метилбутан; Б.1-бром-2-метилбутан;

В.2-бром-2-метилбутан ; Г.2-бром-3-метилбутан.

8.Вкажіть найбільш імовірний продукт реакції хлорування пентану С₅Н₁₂ + Сl₂

А.1-хлорпентан ; Б.C₅H₁₁Cl ;

В.2,2-дихлорпентан ; Г. 2-хлорпентан.

9.Вкажіть найбільш імовірний шлях утворення метану в вулканічних газах:

А.синтез із елементів: С + 2Н₂ = СН₄ ;

Б. реакція карбідів з водою;

В.термічний розклад вищих алкінів;

Г. бродіння вуглеводів.

10.Гідрогенізація вугілля – один із способів одержання алканів

вугілля + Н₂ моторне паливо

мастильні масла газоподібні вуглеводні

при тиску 760 мм рт. ст. склад продуктів зміниться так:

А. збільшиться вихід вуглеводнів, що входять в складу моторного палива;

Б. збільшиться вихід мастильних масел;

В.збільшиться вихід газоподібних вуглеводнів;

Г. зменшиться вміст у складі продуктів ненасичених вуглеводнів.

№ 16

Метан, що виходить з газовідвідної трубки, підпалили, трубку занурили в посудину з хлором. Поясніть, чому жовто-зелене забарвлення хлору поступово зникає, а під час наближення посудини з концентрованим водним розчином амоніаку з'являється «дим без вогню».Запишіть рівняння згаданих реакцій.