Алканы.( Парафины)

Алканы- это УВ, в молекулах которых все атомы углерода находятся в состоянииsp³-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 изомерии1. Изомерия цепи составить изомеры С5Н12 и назвать C а)С-С-С-С-С | б) С-С-С-С в) 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 лаборатории1. Сплавление ацетатата натрия с

твердой щелочью СН3СООNa + NaOH = CH4 +

Na2CO32. 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

Окисленияа)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

Назвать вещества СН3-СН-СН-СН3 | | CH3 CH3 CH3 –CH – CH –CH - CH3 | | | C2H5 CH3 CH3

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-СН3Составьте два изомера и два гомологаЗапишите уравнения реакций1. Горение гексана→

2. Этан + хлор→

3. Пропан + бром→

4. Этан + азотная кислота→

5. Пропан + азотная→

Упражнения

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