Метил- 3 – этилпентан

Алканы. Свойства, получение. Применение.

Физические свойства

Бесцветные вещества, легче воды, плохо растворяются в воде.

CH₄  до C₄ H₁₀                 с C₅ H₁₂ до C₁₅ H₃₂                                            после C₁₆ H₃₄

газы (без запаха)     жидкости (имеют запах )          твёрдые тела (без запаха).

---------------------------------------------------------------------------------------------→

Температуры кипения и плавления увеличиваются

Химические свойства:

Горение

CH₄ + 2O₂  →  CO₂ + 2H₂O + Q

2. Галогенирование – качественная реакция – реакция замещения, протекает при освещении УФ-светом или в темноте при сильном нагревании, а также в присутствии катализаторов.

Механизм реакции (отдельные этапы)

1) инициирование – разрыв химической связи в молекуле хлора (инициатор – квант света)

Cl ∙ ∙ Cl → Cl ∙ + Cl ∙ -активные частицы

Рост цепи

  Н                                   Н

  ∙ ∙                               ∙ ∙

Н: С ∙ + Cl ∙│ ∙ Cl → Н: С: Cl + Cl ∙

  ∙ ∙                              ∙ ∙

Н                                    Н

     

Обрыв цепи – радикальные частицы взаимодействуют сами с собой

∙R + ∙R→ R-R (новый углеводород, молекула хлора, галогенпроизводное)

 

 СН₄ + Cl₂ → СН₃ С1+ НС1

                 хлорметан

СН₃С1 + Cl₂ → СН₂ С1₂ + НС1

                     дихлорметан

СН₂ С1₂ + Cl₂ → СНС1₃+ НС1

                     трихлорметан

СНС1₃ + Cl₂ → СС1₄ + НС1

                     тетрахлорметан                      

Крекинг

Для метана: CH₄ → С + 2H₂ — при 1000 °C

Частичный крекинг: 2CH₄ → C₂ H₂ + 3H₂ (Ацетилен) — при 1500 °C

4.Отщепление водорода (дегидрирование). При нагревании в присутствии катализатора (СrО3) происходит отщепление атомов водорода с образованием непредельных углеводородов:     t

Н₃ С—СН₂ —СН₃ → Н₂С==СН—СН₃ + H₂    

    пропан             пропен

Получение:

1. Главным источником алканов (а также других углеводородов) является нефть и природный газ, которые обычно встречаются совместно.

Реакция Вюрца

2СН₃-Br + 2Na → СН₃ - СН₃ + 2NaBr

реакция идет при температуре -80°С.

Гидрирование непредельных углеводородов.

C₂H₄ + H₂ → C₂H₆                        C₂H₂ + 2H₂ → C₂H₆    

этен           этан                   ацетилен          этан           

Выполнение цепочек превращений.

Составьте уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения: С → СН₄ → СН₃Сl → С₂Н₆ → С₂Н₅Сl

1. С+ 2Н₂ = СН₄

2. СН₄ + Cl₂ = СН₃Сl + HCl – реакция замещения

3. СН₃Сl +  СН₃Сl +2 Na→ С₂Н₆ + 2 NaCl – синтез Вюрца

4. С₂Н₆  + Cl₂→ С₂Н₅Сl + HCl – реакция замещения

Применение:

                                           формальдегиды → муравьиная кислота, пластмассы

                                                       ↑   

Типографская краска ←                     → фреон (СF₂Cl₂)

                     Топливо ←       СН₄    →  растворители ( СН₃ С1;СН₂ С1₂; СНС1₃; СС1_4.)

        (C₂H₂) ацетилен ←                           →  метанол (CH₃OH)                        

                                              ↓                                          

 Азотная кислота ← аммиак ←   

 

Домашнее задание

1) Составить структурные формулы по названию:

1 вариант:	2 вариант:
2,3 – диметилпентан; 4 – пропилгептан. 3 – этилгептан; 3 метил – 5 этилгептан; 2,2 – диметилбутан. 3 – этилгептан	2 – этилгексан; 2 –метил – 3 этилоктан 2,4 диметилгексан; 2 – метил- 3 – этилгептан; 2 – метил-3- этилгептан 2,4 – диметилгексан

2) Назвать структурные формулы:

1 вариант:	2 вариант:
СН3        │ СН3 – С – СН2 – СН3        │       СН3	СН3                 │ СН3 – СН – СН – СН3        │       СН3

   

3. Составить изомеров предельных углеводородов на примере:

Вариант - гептан

Вариант - нонан

Дать названия. Привести примеры двух гомологов. (Гоологи – вещества разные по составу, но одинаковые по строению и свойствам)

 

4. Какие из веществ относятся к предельным углеводородам: С₂Н₄; С₃Н₈; С₁₀Н₂₂; С₆Н₆; С₁₂Н₂₄;

5. Составьте уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

 С₄Н₁₀ → (замещение)С₄ Н₉Сl → (синтез Вюрца)С₆Н₁₄→ (замещение)С₆Н₁₃Сl→ (синтез Вюрца) С₉Н₂₀→(реакция горения)СО₂

6.Подготовить сообщение «Применение алканов», по плану:

1) отдельный представитель алканов.

2) его свойства

3) отрасли применения

(Например, бензин – горючая смесь легких углеводородов, температура кипения…, плотность…и др..Бензин различается: октановым числом, составом, концентрацией серы… и тд. Используется в качестве моторного топлива и сырья в промышленном органическом синтезе, ракетное топливо….)