230 likes | 906 Views
Насичені вуглеводні. План. Визначення . Загальна формула насичених вуглеводнів . Гомологічний ряд . Види ізомерії . Номенклатура насичених вуглеводн ів . Будова молекул насичених вуглеводнів . Фізичні властивості . Способи добування . Хімічні властивості . Застосування.
E N D
Насичені вуглеводні
План • Визначення. Загальна формула насиченихвуглеводнів. • Гомологічний ряд. • Видиізомерії. • Номенклатура насиченихвуглеводнів. • Будова молекул насиченихвуглеводнів. • Фізичні властивості. • Способидобування. • Хімічнівластивості. • Застосування.
Насичені вуглеводні (алкани, парафіни) Насичені вуглеводні – органічні сполуки, в молекулах яких всі атоми карбону сполучені одинарними зв’язками (σ-)і відповідають загальній формулі: СnH2n+2
Гомологічний ряд метану Гомологи – речовини, які мають подібну будову і властивості і відрізняються на одну і більше груп СH2. СН4метан С2H6 етан C3H8 пропан C4H10 бутан C5H12 пентан C6H14 гексан C7H16 гептан C8H18 октан C9H20 нонан C10H22 декан
Изомерія насичених вуглеводнів Структурна ізомерія: CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3 C5H12або CH3 – CH - CH2 - CH3 │ CH3
Номенклатура насичених вуглеводнів Алгоритм • Вибір найдовшого ланцюга: CH3 – CH - CH2 - CH3 │ CH3
Номенклатура насичених вуглеводнів 2. Нумерація атомів найдовшого ланцюга: 1 2 3 4 CH3 – CH - CH2 - CH3 │ CH3
Номенклатура насичених вуглеводнів 3. Утворення назви: 1 2 3 4 CH3 – CH - CH2 - CH3 │ CH3 2 - метилбутан
Радикал –цечастинка, щомаєнеспареніелектрони.
Завдання: назвіть вуглеводні за міжнародною номенклатурою. СН3 СН3 – СН2 – С – СН3 СН3 2,2 - диметилбутан СН3 – СН – СН – СН – СН3 СН3 С2Н5 СН3 2,4 – диметил - 3 – этилпентан
Яку просторову будову будуть мати гомологи метану? етан пентан • Молекули насичених вуглеводнів мають зигзагоподібну просторову будову з параметрами, властивими молекулі метану: • довжина зв’язку 0,154 нм • величина кута між атомами 109 0,21 I • тип гібридизації SP 3
Фізичні властивості Іззростаннямвідноснихмолекулярнихмаснасиченихвуглеводнівзакономірнозростаютьїхнітемпературикипіння та плавлення. С5Н12…C15Н32 – рідини Tкипіння: 36,1…270,5 °C T плавлення: -129,8…10 °C СН4…C4Н10 – гази Tкипіння: -161,6…-0,5 °C T плавлення: -182,5…-138,3 °C С16Н34…і далітверді речовини Tкипіння: 287,5 °C T плавлення: 20 °C
Добування насичених вуглеводнів 1. Добування вуглеводнів з природньої сировини 2. Гідруванням циклопарафінів та ненасичених вуглеводнів 3. Розкладання натрієвих солей карбонових кислот 4. Синтез Вюрца 5. Гідроліз карбідів
Реакції гідрування Циклопарафінів: С5Н8 + Н2 = С5Н10 Алкінів: С2Н2 + 2Н2 = С2Н6 Алкенів: С2Н4 + Н2 = С2Н6 Алкадієнів: С4Н6 + 2Н2 = С4 Н10 + Н2
Добування насичених вуглеводнів Добування метану при взаємодії ацетату натрію з лугом: t C CH3COONa + NaOH CH4 + Na2CO3 ацетат натрію метан Властивості метану: 1) метан не знебарвлює водний розчин KMnO4; 2) метан не знебарвлює бромну воду; 3) горіння метану: CH4 + 2О2 СО2 + 2Н2О + Q
Синтез Вюрца здійснюють для отриманнявуглеводнів з більшдовгимиланцюгами Приклад: добуванняетану з метану 1 етап. Галогенуваннявідповідноговуглеводню СН4 + Сl2 = CH3Cl + HCl 2 етап. Взаємодія з натрієм 2CH3Cl + 2Na = C2H6 + 2NaCl
Метан в лабораторіїотримуютьгідролізомкарбідуалюмінію Al4C3 + 12H2O = 4Al(OH)3 + 3CH4
ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ:1. Реакціязаміщення. 1) Реакція галогенування: t СН4 + Сl2 CH3Cl + HCl + Q 2) Реакція ізомерізації: t, каталізатор СН3СН2СН2 СН2 СН3 СН3 СН СН2СН3 СН3
3. Реакції з водяною парою: 800°С СН4 + Н2О СО + 3Н2 синтез-газ 4. Реакції дегідрування: 1500°С 2СН4 Н С ≡ С Н + 3Н2+ Q СН3 СН3 Н2С=СН2 + Н2+ Q 5. Реакції окиснення: С3Н8 + 5О2 3СО2 + 4Н2О + Q В присутності каталізаторів окиснюються: О 500°С, каталізатор СН4 + О2 Н С + Н2О + Q Н
6. Реакції горіння: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + Q
Застосування Добування розчинників Добування ацетилену А також як сировина для синтезу спиртів, альдегідів і кислот. Паливо для дизельних та турбореактивних двигунів В металургії
Застосування ненасичених вуглеводнів 1-3 – виробництво сажі; (1 – картриджі; 2 – гума; 3 – друкарська фарба; 4-7 – добування органічних речовин (4 – розчинників; 5 – холодагентів, для холодильних установок; 6 – метанолу; 7 - ацетилену).
Перевірка знань • Які вуглеводні відносяться до алканів? • Запишіть можливі ізомери гексану, назвіть їх. • Напишіть рівняння реакції ізомерізації гептану. • 4. В якому співвідношенні суміш метану і кисню стає вибухонебезпечною? • 5. Які природні джерела добування насичених вуглеводнів? • 6. Назвіть галузі застосування насичених вуглеводнів.