[[pictureof]]

Вам нужны консультации по Химии по Skype?
Если да, подайте заявку. Стоимость договорная.
Чтобы закрыть это окно, нажмите "Нет".

Укажите реальные данные, иначе мы не сможем с вами связаться!
Отправляя форму, Вы принимаете Условия использования и даёте Согласие на обработку персональных данных
                                 СВОЙСТВА АЛКАНОВ

 АЛКА́НЫ (парафины)- (насыщенные углеводороды, парафины, алифатические соединения)
Общая формула  -  CnH2n+2 ( n - число атомов углерода в молекуле)
sр3-гибридизация (все атомы углерода)
все σ-связи 
длина связи С-С  -  0,154 нм
угол между связями С-C составляет 109°28‘ (поэтому молекулы  имеют зигзагообразное строение (зигзаг). 
По номенклатуре ИЮПАК  в названии - суффикс –ан. 

                                        ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:

С1 – С4  – бесцветные газы, 
C5–C17 – жидкости, 
C18 – твердые вещества. 
     
Легче воды, не растворимы в воде и не смешиваются с ней. С увеличением длины цепочки увеличиваются температуры кипения и плавления.   
У алканов с разветвленным углеродным скелетом температуры кипения и плавления ниже, чем у неразветвленных с таким же числом атомов углерода в молекуле. 

                                          ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Насыщенные (предельные) углеводороды не вступают   В РЕАКЦИИ ПРИСОЕДИНЕНИЯ. 

ДЛЯ НИХ СВОЙСТВЕННЫ: 
1.Реакции замещения;  
2. Расщепления;
3. Дегидрирования;
4. Изомеризации;
5. окисления.

Эти реакции протекают при нагревании, на свету или с применением катализатора. 
 
АЛКАНЫ НЕ РЕАГИРУЮТ:
1.С концентрированными кислотами,
2. щелочами, 
3. перманганатом калия, 
4. бромной водой. 

 
РЕАКЦИИ ЗАМЕЩЕНИЯ.

1. Галогенирование - хлор и бром на свету или при нагревании. 
(радикальное замещение). 

а) хлорирование (Н.Н.Семенов): 
процесс быстрый, поэтому  протекает не избирательно, образуется смесь продуктов замещения:

б) бромирование: 

Бромирование – более медленный и избирательный процесс. Бром замещает водород у менее гидрогенезированного углерода.

Избирательность бромирования:          
третичный → вторичный → первичный атом углерода.

Механизм радикального замещения:   Цепной свободнорадикальный.
   
Свободный радикал R∙ – это ОЧЕНЬ АКТИВНАЯ частица, несущая на себе один неспаренный электрон и стремящаяся образовать связь с каким-либо другим атомом. 

1) Инициирование цепи (запуск): 
молекула хлора под действием кванта света разрывается на два радикала Cl·

2) Развитие цепи: радикал хлора отрывает от алкана атом водорода. 
При этом образуется промежуточная частица - алкильный радикал, который в свою очередь отрывает атом хлора от молекулы Cl2. 
При этом вновь получается радикал хлора и процесс повторяется – идёт продолжение цепи:
3) Обрыв цепи: 
соединение двух радикалов в молекулу.
2) Нитрование  (реакция М.И. Коновалова): 
Механизм реакции  также радикальный. Нагревание до 140 - 150° С с разбавленной (10%-ной) азотной кислотой:   

Избирательность нитрования:
 третичный > вторичный > первичный атом углерода.

3.Сульфирование
 При действии серной кислоты образуются  сульфокислоты:
РАСЩЕПЛЕНИЕ

1)  Крекинг - (англ. cracking, от crack — расщеплять), переработка нефти и её фракций, протекающая с распадом тяжёлых углеводородов. Наряду с распадом при крекинге, происходят изомеризация,  циклизация, полимеризация и конденсация. 

а) Для алканов с длинными цепями при крекинге получается алкан и алкен. 
Причём при длине больше 5 атомов С получится смесь углеводородов разной длины.

б) Пиролиз метана (разложение на простые вещества):

длительное нагревание метана →  углерод и водород:

2. мгновенное нагревание до 1500 градусов и охлаждение → ацетилен
3. Нагревание до 600 градусов в присутствии катализатора никеля → этилен
ДЕГИДРИРОВАНИЕ - отщепление молекул водорода  

Условия протекания: 400 – 600 0C, катализаторы - Pt, Ni, Al2O3, Cr2O3

Короткие алканы дегидрируются в алкены или диены:
АРОМАТИЗАЦИЯ ГЕКСАНА И ГЕПТАНА  

В присутствии катализатора  гексан и гептан превращаются в бензол и толуол соответственно.

 ИЗОМЕРИЗАЦИЯ

перестройка углеродного скелета с образованием других изомеров: при нагревании с катализатором AlCl3.
ОКИСЛЕНИЕ 

1) Горение:  образуется углекислый газ и вода
При недостатке кислорода горение метана происходит по уравнениям:
2)Каталитическое окисление метана:                                        
При мягком окислении СН4 (катализатор, кислород, 200 °C) могут образоваться:

метиловый спирт:
формальдегид: 
муравьиная кислота:
2) Каталитическое окисление бутана
При каталитическом окислении бутана образуется уксусная кислота
2) Каталитическое окисление гомологов алканов
 При частичном окислении других гомологов алкана в присутствии катализатора образуются карбоновые кислоты
                                  ОСОБЫЕ СЛУЧАИ

1)Конверсия метана (взаимодействие с водой)
В присутствии никелевого катализатора и 800⁰С  протекает реакция:
2)Взаимодействие с оксидом углерода