Вопрос. Предельные углеводороды

Предельные углеводороды - это углеводороды, в молекулах которых имеются только простые (одинарные) связи ( Вопрос. Предельные углеводороды - student2.ru -связи). Предельнымиуглеводородамиявляютсяалканыициклоалканы. Атомыуглеродавпредельныхуглеводородахнаходятсявсостоянииsp3-гибридизации.
Алканы - предельные углеводороды, состав которых выражается общей формулой CnH2n+2. Алканы являются насыщенными углеводородами.

Физические свойства алкановПри комнатной температуре С1-C4 - газы, C5-C15 - жидкости, C16 и следующие - твердые вещества; нерастворимы в воде; плотность меньше 1 г/см3; жидкие - с запахом бензина.
С увеличением числа атомов углерода в молекуле возрастает температура кипения.

Химические свойства алкановМалоактивны в обычных условиях, не реагируют с растворами кислот и щелочей, не обесцвечивают раствор KMnO4 и бромную воду.

-Горение (окисление с разрывом связей C—C и C—H): CH4 + 2O2 Вопрос. Предельные углеводороды - student2.ru CO2 + 2H2O + Q

-Замещение(сразрывомсвязейC—H):

а) галогенирование (только с хлором и с бромом):

1-я стадия: CH4 + Cl2 Вопрос. Предельные углеводороды - student2.ru CH3Cl + HCl (при нагревании или на свету).

При достаточном количестве галогена происходит дальнейшее замещение атомов водорода:

CH4 + HONO2 Вопрос. Предельные углеводороды - student2.ru CH3NO2 нитрометан + H2O (при нагревании)
     

б) нитрование (реакция Коновалова):

Получение алканов

Лабораторные способы:

-Гидролиз карбида алюминия (получение метана): Al4C3 + 12H2O Вопрос. Предельные углеводороды - student2.ru 4Al(OH)3 + 3CH4 Вопрос. Предельные углеводороды - student2.ru

-Реакция обмена: CH3COONa + NaOH Вопрос. Предельные углеводороды - student2.ru Na2CO3 + CH4 Вопрос. Предельные углеводороды - student2.ru (при нагревании)

-Реакция Вюрца: 2CH3Cl + 2Na Вопрос. Предельные углеводороды - student2.ru CH3—CH3 + 2NaCl

Промышленные способы:

-Выделение из природных источников (природного газа, нефти, каменного угля, горючих сланцев).

-Газификация твердого топлива: C + 2H2 Вопрос. Предельные углеводороды - student2.ru CH4 (при нагревании под давлением в присутствии Ni-катализатора)

Циклоалканы - предельные углеводороды, состав которых выражается формулой CnH2n. В состав молекул циклоалканов входят замкнутые углеродные цепи (циклы).

Химические свойства

За исключением циклопропана и циклобутана циклоалканы, как и алканы, малоактивны в обычных условиях.

Общие свойства циклоалканов (на примере циклогексана):

-горение (окисление с разрывом связей C—C и C—H):

C6H12 + 9O2 Вопрос. Предельные углеводороды - student2.ru 6CO2 + 6H2O + Q

-замещение (галогенирование, нитрование):

C6H12 + Cl2 Вопрос. Предельные углеводороды - student2.ru C6H11Cl + HCl (при нагревании или на свету)

-присоединение (гидрирование):

C6H12 + H2 Вопрос. Предельные углеводороды - student2.ru C6H14 (при нагревании под давлением в присутствии Ni-катализатора)

-разложение (дегидрирование, крекинг, пиролиз):

C6H12 Вопрос. Предельные углеводороды - student2.ru C6H6 + 3H2 (при нагревании с катализатором).

Особые свойства циклопропана и циклобутана (склонность к реакциям присоединения):

-галогенирование:

Вопрос. Предельные углеводороды - student2.ru + Br2 Вопрос. Предельные углеводороды - student2.ru BrCH2—CH2—CH2Br

-гидрогалогенирование:

Вопрос. Предельные углеводороды - student2.ru + HBr Вопрос. Предельные углеводороды - student2.ru CH3—CH2—CH2Br

Способы получения циклоалканов

-Выделение из природных источников (нефть, природный газ).

-Дегидрирование алканов:

2—CH2—CH2—CH3 Вопрос. Предельные углеводороды - student2.ru Вопрос. Предельные углеводороды - student2.ru + H2

-Дегалогенирование галогеналканов:

Br—CH2—CH2—CH2—CH2—Br + Zn Вопрос. Предельные углеводороды - student2.ru Вопрос. Предельные углеводороды - student2.ru + ZnBr2

-Гидрирование ароматических углеводородов:

C6H6 + 3H2 Вопрос. Предельные углеводороды - student2.ru C6H12

Наши рекомендации