Определение. Общая формула класса углеводородов. Гомологический ряд. Виды изомерии. Номенклатура алканов Строение алканов. Физические свойства. Способы получения. Химические свойства. Применение.
Cлайд 3
Алканы - углеводороды в молекулах которых все атомы углерода связаны одинарными связями (σ-) и имеют общую формулу: CnH2n+2
Cлайд 4
СН4 метан С2H6 этан C3H8 пропан C4H10 бутан C5H12 пентан C6H14 гексан C7H16 гептан C8H18 октан C9H20 нонан C10H22 декан Гомологи – это вещества, сходные по строению и свойствам и отличающиеся на одну или более групп СH2.
Число Название числа Формула радикала Название радикала 1 Моно- -СН3 Метил 2 Ди- -С2Н5 Этил 3 Три- -С3Н7 Пропил 4 Тетра- -С4Н9 Бутил 5 Пента- -С5Н11 Пентил
Cлайд 10
ЗАДАНИЕ. Дайте названия следующим углеводородам по международной номенклатуре. СН3 СН3 – СН2 – С – СН3 СН3 2,2 - диметилбутан СН3 – СН – СН – СН – СН3 СН3 С2Н5 СН3 2,4 – диметил - 3 – этилпентан
Cлайд 11
Длина С-С – связи = 0,154 нм
Cлайд 12
Cлайд 13
КАКОЕ ЖЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЕ СТРОЕНИЕ БУДУТ ИМЕТЬ ГОМОЛОГИ МЕТАНА? этан пентан Молекулы алканов имеют зигзагообразное пространственное строение, в котором соблюдаются все параметры молекулы метана: длина связи, размер угла между атомами, тип гибридизации.
Cлайд 14
С увеличением относительных молекулярных масс предельных углеводородов закономерно повышаются их температуры кипения и плавления. СН4…C4Н10 – газы T кипения: -161,6…-0,5 °C T плавления: -182,5…-138,3 °C С16Н34…и далее– твёрдые вещества T кипения: 287,5 °C T плавления: 20 °C С5Н12…C15Н32 – жидкости T кипения: 36,1…270,5 °C T плавления: -129,8…10 °C
Cлайд 15
1 –выделение углеводородов из природного сырья 2- гидрирование циклоалканов и непредельных углеводородов 3- декарбоксилирование натриевых солей карбоновых кислот 4- синтез Вюрца 5- гидролиз карбидов
Получение метана при сплавлении ацетата натрия со щелочью: t C CH3COONa + NaOH CH4 + Na2CO3 ацетат натрия метан Свойства метана: 1) метан не вступает в реакцию окисления при действии водного раствора KMnO4; 2) метан не вступает в реакцию с раствором брома; 3) горение метана: CH4 + 2О2 СО2 + 2Н2О + Q
Cлайд 18
Синтез Вюрца проводят с целью получения алканов с более длинной углеродной цепью. Например: получение этана из метана 1 этап. Галогенирование исходного алкана СН4 + Сl2 = CH3Cl + HCl 2 этап. Взаимодействие с натрием 2CH3Cl + 2Na = C2H6 + 2NaCl
Cлайд 19
Метан в лаборатории можно получить гидролизом карбида алюминия Al4C3 + 12H2O = 4Al(OH)3 + 3CH4
Cлайд 20
Cлайд 21
СН4 + Сl2 CH3Cl + HCl + Q t Реакции протекают по радикальному механизму. С Н Н Н Н + НО NO2 СН3 NO2 + H2O + Q С Н Н Н Н + НО SO3H СН3 SO3H + H2O + Q t t ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА: 1. РЕАКЦИЯ ЗАМЕЩЕНИЯ. 2) Реакция нитрования (Коновалова): 1) Реакция галогенирования: 3) Реакция сульфирования:
Cлайд 22
СН3 СН2 СН2 СН2 СН3 t, катализатор СН3 СН СН2 СН3 СН3 СН4 + Н2О СО + 3Н2 800°С синтез-газ 2СН4 Н С ≡ С Н + 3Н2 + Q 1500°С СН3 СН3 Н2С=СН2 + Н2 + Q Предельные углеводороды горят (пламя не коптящее) С3Н8 + 5О2 3СО2 + 4Н2О + Q В присутствии катализаторов окисляются: СН4 + О2 500°С, катализатор Н С О Н + Н2О + Q 2СН3(СН2)34СН3 + 5О2 4СН3 (СН2)16СООН +2Н2О + Q
Cлайд 23
6. РЕАКЦИЯ ГОРЕНИЯ: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + Q
Cлайд 24
Получение ацетилена Горючее для дизельных и турбореактивных двигателей Получение растворителей В металлургии А также сырьё для синтезов спиртов, альдегидов, кислот.
Какие углеводороды относят к алканам? Запишите формулы возможных изомеров гексана и назовите их по систематической номенклатуре. Напишите формулы возможных продуктов крекинга октана 4. В каком объёмном соотношении смесь метана с воздухом становится взрывоопасной? 5. Каковы природные источники получения алканов? 6. Назовите области применения алканов