Презентация - Алканы

АЛКАНЫ

Алканы – углеводороды с общей формулой: С n H 2n 2 , в молекулах которых атомы связаны одинарными связями.

Гомологический ряд Метан Этан Пропан Бутан Структурная формула пропана

Строение молекулы метана S Р 3 – гибридизация Валентный угол -109 о 28 Тетраэдр Длина углерод – углеродной связи: 0,154 нм

0,154 нм Молекула этана

Модель молекулы пентана Алканы с большим числом атомов углерода имеют зигзагообразное строение

Изомерия Различия в порядке соединения атомов в молекулах (т. е. в химическом строении) приводят к структурной изомерии . Строение структурных изомеров отражается структурными формулами. В ряду алканов структурная изомерия проявляется при содержании в цепи 4-х и более атомов углерода, т. е. начиная с бутана С 4 Н 10 . С С С С С С С С С С С С 2,2 диметилбутан 2,3 диметилбутан

Физические свойства Все алканы плохо растворимы в воде. С ростом молекулярной массы закономерно увеличиваются температуры кипения и плавления. Начиная с гексадекана появляются твёрдые алканы.

Получение алканов 1 – выделение углеводородов из природного сырья 2- гидрирование циклоалканов и непредельных углеводородов 3- декарбоксилирование натриевых солей карбоновых кислот 4- синтез Вюрца 5- гидролиз карбидов

Реакции гидрирования Циклоалканов: С 5 Н 8 Н 2 С 5 Н 10 Алкинов: С 2 Н 2 2Н 2 С 2 Н 6 Алкенов: С 2 Н 4 Н 2 С 2 Н 6 Алкадиенов: С 4 Н 6 2Н 2 С 4 Н 10 Н 2

Получение метана при сплавлении ацетата натрия со щелочью : t C CH 3 COONa Na OH CH 4 Na 2 CO 3 ацетат натрия метан Свойства метана: 1) метан не вступает в реакцию окисления при действии водного раствора KMn O 4 ; 2 ) метан не вступает в реакцию с раствором брома; 3 ) горение метана: CH 4 2О 2 СО 2 2Н 2 О Q Получение алканов

Синтез Вюрца проводят с целью получения алканов с более длинной углеродной цепью. Например: получение этана из метана 1 этап. Галогенирование исходного алкана СН 4 С l 2 CH 3 Cl HCl 2 этап. Взаимодействие с натрием 2CH 3 Cl 2 Na C 2 H 6 2Na Cl

Метан в лаборатории можно получить гидролизом карбида алюминия Al 4 C 3 12 H 2 O 4 Al(OH) 3 3 CH 4

Химические свойства 1- реакции замещения 2- реакции дегидрирования 3- реакции горения 4 - реакции изомеризации 5- термическое расщепление

Пример реакции замещения: Взаимодействие декана с бромом С 10 Н 22 Br 2 С 10 Н 2 1 Br HBr CH 4 Cl 2 CH 3 Cl HCl CH 3 Cl Cl 2 CH 2 Cl 2 HCl CH 2 Cl 2 Cl 2 CHCl 3 HCL CHCl 3 Cl 2 CCL 4 HCL Хлорирование метана:

При дегидрировании алканов образуются алкены и другие непредельные углеводороды. Например, дегидрирование пентана: С 5 Н 10 С 5 Н 8 Н 2 пентен

Все алканы горят с образованием углекислого газа и воды 2С 4 Н 10 13О 2 8СО 2 10Н 2 О Например: горение бутана

Реакции изомеризации идут при нагревании и в присутствии катализатора Например: изомеризация пентана (с хлоридом алюминия) СН 3 -СН 2 -СН 2 -СН 2 -СН 3 СН 3 -СН-СН 2 -СН 3 СН 3

Термическое расщепление 1- крекинг (400-500 о С) Алкан новый алкан и алкен С 20 Н 42 С 10 Н 22 С 10 Н 20 2- пиролиз метана при 1000 о С СН 4 С 2Н 2 3- получение ацетилена при нагревании до 1500 о С 2СН 4 С 2 Н 2 3Н 2

Применение Получение ацетилена Горючее для дизельных и турбореактивных двигателей Получение растворителей В металлургии А также сырьё для синтезов спиртов, альдегидов, кислот.

Проверка знаний 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 ТЕСТ

ОТВЕТЫ К ТЕСТУ: 2 3 2 1 4 4 2 4 3 2