Алканы.( Парафины)

Алканы.( Парафины) Алканы- это УВ, в молекулах которых все атомы углерода находятся в состоянии sp³-гибридизации и связаны друг с другом только Ϭ связями | - С- |

Строение алканов • Все атомы углерода находятся в sp³ гибридизации. • Валентный угол 109 * 28° • Молекулы с большим числом атомов углерода имеют зигзагообразное строение С С С 109*28°С \ С / \ С / \ С /

Длина связи С-С в предельных углеводородах равна 0,154 нм ( 1нм = 10 -9 м) • Форма молекулы – тетраэдр. • Общая формула Сn H2n+2 • Окончание «ан» • Первый член гомологического ряда метан СН4

Гомологи алканов • СН4 - метан • С2Н6 – этан • С3Н8 - пропан • С4Н10 – бутан • ? • ? • ? • ? • ? • ?

Изомерия. Составление изомеров • Виды изомерии • Изомерия цепи составить изомеры С5Н12 и назвать C а)С-С-С-С-С| б)С-С-С-Св) C-C-C | | C C Назвать вещества

Нахождение в природе • Метан – основная часть природного и попутного газа. • Метан – называют в болотным газом образуется при перегнивании растительных и животных остатков без доступа воздуха

Получение • В лаборатории 1.Сплавление ацетатата натрия с твердой щелочью СН3СООNa + NaOH = CH4 + Na2CO3 2.Гидролиз карбида алюминия(толькоСН4) Al4C3 + 12 H2O=3CH4 +4 Al (OH)3

Синтез А.Вюрца (1855г.) а)СН4 + I2→ CH3 I + H I б)CH3I + 2Na + CH3 I → CH3-CH3 + 2Na I

Получение в промышленности • Из природного сырья- нефть, газ, горный воск • Синтез из оксида углерода II и водорода СО +3 Н2→ СН4 + Н2О • Гидрирование ( + Н2 ) СnH2n + H2→Cn H2n+2

Физические свойства • Алканы – безцветные вещества, легче воды, плохо растворяются в воде. • С 1 по 4 газы без запаха • С 5 по 15 жидкости имеют запах • С 16 твердые вещества • С повышением молекулярной массы повышается температура кипения и плавления

Химические свойства • Реакция с галогенами(замещения) СН4 + Сl2→ CH3Cl + HCl хлор метан СН3 Сl + Cl2 →CH2Cl2 + HCl дихлорметан СН2Сl2 + Cl2 → ? СНСl3 + Cl2 → ? Цепная реакция- реакция, в результате которой происходит цепь последовательных превращений

Химические свойства • Нитрования (замещения) СН4 + НNO3→CH3NO2 + H2O разб HNO3 t=140 • CH3-CH2-CH3 + HNO3 →CH3-CH-CH3 +H2O | NO2

Химические свойства • Окисления а)горение СН4 + 2О2→ СО2 + 2 Н2О С2Н6 + О2 → СО2 + Н2О С4Н10 + О2 → ? + ?

Химические свойства • б)каталитическое окисление 2СН4 + О2→2 СН3ОН метанол СН4 + О2 → Н - С ОН + Н2О метаналь 2 СН4 + 3 О2 →2 НСООН + 2Н2О метановая кислота

Химические свойства • Термическое разложение алканов Крекинг- это разрыв связи с-с в молекулах алканов с длинными углеродными цепями, в результате которого алканы и алкены. С10 Н22→ С5Н12 + С5Н10 • СН4 → С +Н2 • СН3-СН3 →СН2 = СН2 + Н2

Химические свойства • Изомеризация СН3-СН2-СН2-СН3→СН3-СН-СН3 бутан | CH3 изобутан 2метил пропан

Применение • 1. Метан – топливо. • 2. Исходный продукт для получения метанола, уксусной кислоты, синтетических каучуков, • 3.Получение синтез газа СН4 + Н2О → СО + 3 Н2 • СНСl3 – хлороформ • ССl4 - растворитель

Вопросы • На какие типы разделяются углеводороды? • Какие углеводороды называются предельными? • В каком валентном состоянии находятся атомы углерода в алканах • Укажите тип гибридизации атома углерода,волентный угол, форму молекулы, расстояние между атомами углерода а алканах

Вопросы • Назовите первые 10 членов гомологического ряда алканов. • Какой тип изомерии существует в ряде алканов? Какие алканы не имеют изомеров? • Какой тип реакций характерен для алканов? • Что такое галогенирование,нитрование? • Какие продукты могут быть получены при окислении метаны? • Что такое крекинг?

Упражнения • Составить формулы 1. 2,4 диметил пентан 2. 2,2 диметил 3 хлор гексан 3. 2метил 3 нитро пентан 4. 3 бром 3 этил гептан

Упражнения • Составить 2 изомера и 2 гомолога пентана. Назвать. • Осуществить превращения С→СН4→СН3Br→C2H6 →CO2 • CН3-СН=СН2→СН3-СН2-СН3 → →СН3-СН-СН3 | Br

Решение задач • 1. Вычислить массу кислорода который вступит в реакцию с 22,4 л метана(н.у.) 2. Вычислить объем хлора, который вступит в реакции с 48г метана (н.у). 3. Какой объм пропана можно сжечь в 350 л кислорода (н.у)

Решение задач • Вычислит формулу вещества, содержащего массовую долю углерода 85,71% . Относительная плотность по водороду равна 21. • При сжигании 2,24г углеводорода образовалось 7,04г углекислого газа. Относительная плотность паров этого вещества по водороду 57. Определите молекулярную формулу этого углеводорода.

Решение задач • Природный газ одного из месторождений содержит 92% метана,4% этана ,1 % пропана 2% углекислого газа и 1% азота. Какой объем кислорода и воздуха потребуется для сжигания 200л газа. В воздухе содержится 21 % кислорода Vо2 ω = ― ·100% Vвозд Ответ: 406л , 2024л

Решение задач • Какой объем воздуха (н.у.) расходуется при полном сгорании 1 кг гексана? • Ответ 11782,9 л • Какая масса сажи образуется при термическом разложении этана массой 90г ? Массовая доля выхода сажи 80%. • Ответ 900г

Решение задач • Какой объем углекислого газа (н.у.)образуется при горении гексана массой 500г, если массовая доля негорючих примесей составляет в гексане составляет 8% • Ответ 718,9л • Некоторый объем метана имеет массу 10г Рассчитайте массу такого же объема пропана Ответ 27,5г

Решение задач • Масса алкана в 2 раза тяжелее воздуха. Определить алкан. • Ответ : С4Н10 • При нитровании 4,48л этана (н.у) азотной кислотой получили 12 г нитроэтана Вычислите массовую долю выхода продукта. • Ответ: 80%

Упражнения • К формуле СН3-СН2-СН2- С(СН3)2-СН3 Составьте два изомера и два гомолога Запишите уравнения реакций • Горение гексана→ • Этан + хлор→ • Пропан + бром→ • Этан + азотная кислота→ • Пропан + азотная→

Упражнения • С2Н6 → С4Н10 • С5Н12 →СО2 • С12Н26 → ? + ? • СН4 → ? →?→СНBr3→CBr4

Спасибо за внимание

Алканы.( Парафины)

Алканы.( Парафины)

Presentation Transcript