Реакция нитрования (реакция Коновалова) «оживление мертвецов»

Химические свойства алканов.

Галогенирование (замещение водорода на атом галогена F, Cl, Br)

С хлором - фотохимическая цепная реакция. За раскрытие её механизма химик Н.Н. Семёнов был удостоен Нобелевской премии. Реакция экзотермична (происходит не поглощение энергии, а её выделение). Галогенирование алканов проходит поэтапно — за один этап замещается не более одного атома водорода, четыре ступени хлорирования метана:

1. CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl (хлорметан) + HCl
2. CH₃Cl + Cl₂ → CH₂Cl₂ (дихлорметан) + HCl
3. CH₂Cl₂ + Cl₂ → CHCl₃ (трихлорметан) + HCl
4. CHCl₃ + Cl₂ → CCl₄ (тетрахлорметан) + HCl.

Под действием света молекула хлора распадается на радикалы, затем они атакуют молекулы алкана, забирая у них атом водорода, в результате этого образуются метильные радикалы ·СН₃, которые сталкиваются с молекулами хлора, разрушая их и образуя новые радикалы. http://www.chemistry.ssu.samara.ru/chem6/link51.htm

Реакция нитрования (реакция Коновалова) «оживление мертвецов».

Алканы реагируют с 10 % раствором азотной кислоты или оксидом азота NO₂ с образованием нитропроизводных: C H₄+HO -NO₂→ CH₃NO₂+H₂O

метан нитрометан

3.Дегидрирование алканов (отщепление водорода). 1) При нагревании алканов в присутствии катализаторов (Pt, Ni,) происходит их каталитическое дегидрирование – отщепления атомов водорода за счет разрыва связей С—Н:

2) Реакция пиролиза метана используется для промышленного получения ацетилена:

Реакции, идущие с разрывом связи С-С: горение, крекинг, изомеризация.

4.Окисление алканов.Горение. При обычных температурах алканы устойчивы к действию кислорода воздуха. Однако при поджигании они горят с образованием углекислого газа и воды, выделяется энергия (реакция экзотермичная):

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O+Q горение метана

Задание: напишите реакции горения пропана, пентана

5.Крекинг алканов – разложение углеводородов расщеплением углеродной цепи крупных молекул с образованием молекул алканов и алкенов с более короткой цепью.

-Переработка нефти с целью получения продуктов меньшей молекулярной массы, которые используются в качестве моторных топлив, смазочных масел и т.п., а также сырья для химической и нефтехимической промышленности.
Для осуществления этого процесса используются два способа:

-термический крекинг (при нагревании без доступа воздуха)

-каталитический крекинг (умеренное нагревание в присутствии катализатора)

C₆H₁₄ C₂H₆ + C₄H₈

гексан этан бутен

http://www.chemistry.ssu.samara.ru/chem2/u251.htm

6. Изомеризация: нормальные (линейные) алканы при определенных условиях могут превращаться в алканы с разветвленной цепью:

бутан превращается в 2-метилпропан (одинаковая молекулярная формула, разная структурная - изомеры)

Дома: параграф 11,со стр.75.Выполнить задания в конспекте и решить цепочки переходов стр.83 упр.а и б письменно.