Хімічні властивості алканів. Добування

Основні терміни та поняття:

Термін «парафіни» означає «мала хімічна спорідненість», або, інакше, «низька реакційна здатність».

Розривання ковалентного зв’язку, внаслідок якого утворюються частинки з неспареними електронами, називають гомолітичним.

Радикал -частинка (атом, група сполучених атомів, молекула), яка має неспарений електрон.

Реакцію, яка відбувається з утворенням активної частинки, здатної спричинити утворення інших таких частинок, називають ланцюговою.

Реакція Коновалова - реакція взаємодії з розведеною нітратною кислотою при нагріванні під тиском з утворенням нітропохідних алканів(заміщення атома Гідрогену на нітрогрупу – NO₂).

Реакція дегідрування (дегідрогенізації) – каталітичне відщеплення водню від молекули органічних сполук.

Піроліз- розщеплення сполук під впливом нагрівання. У разі піролізу алканів під час переробки нафти вживають термін крекінг.

С интез Фішера - Тропша:

Реакція Вюрца – взаємодія галогенопохідних алканів з металевим Na:

R –Cl + R΄ - Cl + 2 Na → R – R ΄ + R – R + R΄ - R΄ + 2 NaCl

Реакція ізомеризації – перетворення алкану в його ізомер з розгалуженою будовою(відбувається при нагріванні і в присутності каталізатора АlCl₃)

Синтез – газ – суміш Карбон (ІІ) оксиду та водню, що одержують при конверсії метану з водяною парою або вуглекислим газом.

Алкани насичені вуглеводні загальною формулою С_nH_{2n +2}, атоми Карбону яких зв’язані між собою простими ковалентними зв’язками,а інші валентності насичені атомами Гідрогену.

Будова	Прогнозовані властивості
атом С утворює прості (одинарні) σ – зв’язки міцні насичений атом С max число зв’язків - 4 σ зв’язки слабополярні - гомолітичний розрив з утворенням радикалів	хімічно неактивні (парафіни) – не взаємодіють з сильними Ох не здатні до приєднання. Характерна реакція заміщення механізм реакції - вільнорадикальний

Хімічні властивості

+ 3n+1/2 O₂

горіння

+ Hal₂ (Cl₂,Br₂)

галогенування

третинний > вторинний > первинний атом С

+ НO NO₂

нітрування

+ HO SO₃H

сульфування

t⁰C

крекінг алкан алкен

2СН₄ = С₂Н₂ + 3Н₂

-Н₂ С_nH_2n C=C алкен

дегідрування С_nH_2n-2 С≡С алкін

С_nH_2n-6 арени

kt

ізомеризація

[O]

часткове спирт 2CH₄ + O₂ -t, катà 2СН₃ОН

окислення альдегід CH₄ + [O] -t, катà НСНО

карбонова кислота CH₄ + [O] -t, катà НСООН

2С₄Н₁₀ + 5O₂ -t, катà 2СН₃СООН + 2Н₂О

№ 15

1. Вкажіть реакцію, що доводить приналежність алканів до органічних речовин:

А. хлорування; Б. горіння;

В. термічного розкладу; Г. ізомеризації.

2. Виберіть, у якому випадку реакції, що характеризують властивості алканів перераховано найповніше:

А. горіння, термічний розклад, дегідрування, нітрування;

Б. хлорування, горіння, ізомеризація, бромування;

В. хлорування, термічний розклад, ізомеризація, дегідрування, горіння, піроліз.

Г. хлорування, термічний розклад, ізомеризація, дегідрування, горіння, піроліз, полімеризація.

3. Рівняння СН₃-СН₂-СН₂-СН₂-СН₃ → С(СН₃)₄ виражає реакцію:

А. ізомеризації бутану; Б. ізомеризації пентану;

В. ізомеризації гептану; Г. крекінг пентану.

4. Виберіть реакцію, що приводить до обриву ланцюга при бромуванні метану:

А. Br₂ Br· + Br· Б. CH₃· + Br₂ ® CH₃Br + Br·

В. Br· + CH₄ ® CH₃· + HBr Г. CH₃· + Br· ® CH₃Br

5. Виберіть продукт, який не можна виявити при хлоруванні метану:

А. C₂Н₂Сl₂; Б. СН₂Сl₂; В. HCl; Г. CCl₄.

6. Вкажіть, як зміниться склад продуктів, якщо в якості каталізатора крекінгу гексадекану використати безводний АlСl₃:

А. збільшиться вміст вуглеводнів ізомерної будови;

Б. збільшиться вміст ненасичених вуглеводнів;

В. збільшиться вміст газоподібних вуглеводнів;

Г. збільшиться вміст бензену, толуену, ксилолу.

7. Вкажіть найбільш імовірний продукт реакції монобромування 2 – метилбутану при помірному нагріванні (t = 130 ⁰С та освітленні:

А. 1-бром-3-метилбутан; Б. 1-бром-2-метилбутан;

В. 2-бром-2-метилбутан; Г. 2-бром-3-метилбутан.

8. Вкажіть найбільш імовірний продукт реакції хлорування пентану С₅Н₁₂ + Сl₂

А. 1-хлорпентан; Б. C₅H₁₁Cl;

В. 2,2-дихлорпентан; Г. 2-хлорпентан.

9. Вкажіть найбільш імовірний шлях утворення метану в вулканічних газах:

А. синтез із елементів: С + 2Н₂ = СН₄ ;

Б. реакція карбідів з водою;

В. термічний розклад вищих алкінів;

Г. бродіння вуглеводів.

10. Гідрогенізація вугілля – один із способів одержання алканів

вугілля + Н₂ моторне паливо

 

мастильні масла газоподібні вуглеводні

при тиску 760 мм рт. ст. склад продуктів зміниться так:

А. збільшиться вихід вуглеводнів, що входять в складу моторного палива;

Б. збільшиться вихід мастильних масел;

В. збільшиться вихід газоподібних вуглеводнів;

Г. зменшиться вміст у складі продуктів ненасичених вуглеводнів.

№ 16

Метан, що виходить з газовідвідної трубки, підпалили, трубку занурили в посудину з хлором. Поясніть, чому жовто-зелене забарвлення хлору поступово зникає, а під час наближення посудини з концентрованим водним розчином амоніаку з'являється «дим без вогню».Запишіть рівняння згаданих реакцій.