Презентація "Алкани"

Тема : Насичені вуглеводні. Алкани.

1. Загальна характеристика і номенклатура.2. Фізичні властивості.3. Хімічні властивості алканів.4. Одержання алканів і використання

Вуглеводні

Будова метану У молекулах цих вуглеводнів усі атоми сполучені простим ковалентним зв’язком, а кути між лініями, що з’єднують центри сусідніх атомів, становлять 109,5°.

Загальна формула алканів - Сn. Н2n+2 №Назва Молекулярна формула. Структурна формула1 Метан. СН4 СН42 Етан. С2 Н6 СН3 — СН33 Пропан. С3 Н8 СН3 — СН2 — СН34 Бутан. С4 Н10 СН3 — СН2 — СН2 — СН35 Пентан. С5 Н12 СН3 — СН2 —СН2 — СН2 — СН36 Гексан. Сб. Н14 СН3 -— СН2— СН2 — СН2 — СН2 — СН37 Гептан. С7 Н16 СН3 — СН2— СН2 — СН2 — СН2 — СН2 — СН38 Октан. С8 Н18 СН3 — СН2— СН2 — СН2 — СН2 — СН2 — СН2 — СН39 Нонан. С9 Н20 СН3 — СН2— СН2 — СН2—СН2—СН2—СН2—СН2—СН310 Декан. С10 Н22 СН3—СН2—СН2—СН2—СН2—СН2—СН2—СН2—СН2—СН3

Фізичні властивостіCH4−C4 H10 — безбарвні гази. C5 H12−C16 H34 —  безбарвні рідини з бензиновим запахом.від C17 H36 білі тверді легкоплавкі речовини без запаху. Зі збільшенням молекулярних мас сполук поступово зростають: температури кипіння; температури плавлення; густина.Ізомери з більш розгалуженим карбоновим ланцюгом мають трохи меншу густину у рідкому та твердому стані, у порівнянні з ізомерами з нерозгалуженим ланцюгом. Усі алкани практично не розчиняються у воді, але добре розчиняються у багатьох органічних розчинниках.

 Номенклатура алканів. Правила складання назв 1. У молекулі алкану обирають найдовший (головний) карбоновий ланцюг і нумерують у ньому атоми Карбону. Нумерацію починають із того кінця ланцюга, до якого ближче перебуває замісник (замісники).2. Визначають назву кожного замісника.3. Назви замісників розміщують за алфавітом на початку назви сполуки. Перед назвою кожного замісника через дефіс указують номер атома Карбону, з яким сполучений замісник. Останньою записують назву алкану нерозгалуженої будови, молекула якого містить стільки атомів Карбону, скільки їх у головному ланцюзі.4. За наявності кількох однакових замісників зазначають їх кількість, додаючи до назви замісника префікс (ди- ді- три-, тетра- ), а перед ним указують номери відповідних атомів Карбону, розділені комами.

Хімічні властивості алканів 1). Окиснення. CH4+2 O2→CO2↑+2 H2 O; ΔН=-803к. Дж2 C2 H6+7 O2→4 CO2↑+6 H2 OC7 H16+11 O2→7 CO2↑+8 H2 O  Якщо кисню недостатньо, під час горіння утворюється карбон(II) оксид (чадний газ) або вуглець.2). Розклад (дегідрування). С5 Н12 →С5 Н10+Н2 С3 Н8 →Н2+С3 Н6 С8 Н18 →С8 Н16+Н2

Хімічні властивості алканів 3). Заміщення. Під час взаємодії з хлором і бромом при підвищеній температурі, або при освітленні відбувається заміщення атомів Гідрогену в молекулі алкана на атоми галогену:

Хімічні властивості алканів  4). Ізомеризація. Якщо у молекулах насичених вуглеводнів міститься від 4 і більше атомів Карбону, може відбуватися реакція ізомеризації: СН3-СН2-СН2-СН3 → СН3-СН-СН3 ׀ СН3 бутан 2−метилпропан 5). Крекінг. При високих температурах відбувається розщеплення молекул алканів з розривом зв'язків між атомами Карбону. Цей процес називають крекінгом. Під час крекінгу алканів утворюються ненасичені сполуки  і алкани з меншою кількістю атомів Карбону у ланцюгу: C5 H12→CH4+C4 H8;C5 H12→C2 H6+C3 H6;C5 H12→C3 H8+C2 H4 С8 Н18 → С4 Н10+С4 Н8 

Одержання алканів 1. Гідрування ненасичених вуглеводнів: С2 Н4 + H2 →C2 H62. Відновлення галогеноводнів. С2 Н5 I + H2 →C2 H6 +HI 3. Отримання алканів з більш довгим ланцюгом, ніж вихідні сполуки (реакція Вюрца): I) С2 Н6 + Cl2 →C2 H5 Cl +HCl II) C2 H5 Cl + 2 Na → C3 H8 + 2 Na. Cl CH3 Cl

Застосуванняметан - як паливо метан є вихідним продуктом для добування метанолу, оцтової кислоти, синтетичних каучуків, розчинників, друкарської фарби, гуми, синтетичного бензину ... З метану добувають синтез-газхлорметан − газ, застосовується в холодильних установкахдихлорметан, трихлорметан (хлороформ) і тетрахлорметан (тетрахлорид вуглецю) − рідини, які використовуються як розчинники.середні члени гомологічного ряду (С7−С17) застосовуються як розчинники і пальне для двигунів.вищі алкани – для виробництва вищих жирних кислот, синтетичних жирів, мастил тощо.

Завдання. Складіть структурні формули молекул:а) 2-метилпентанб) 3,3-діетилгептан. В) 3-етил-1,6-дихлорогептанг) 2-хлоробутан

Завдання. Дайте назву алкану : С3 Н7 | СН3 - СН2 - СН - СН - СН - СН2 - СН2 - СН3 | | | СН3 С2 Н5 С2 Н5 3,5-диетил-6-метил-4-пропілокан

Завдання. Складіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити такі перетворення, і вкажіть умови їх перебігу: C2 H5 Cl ↑С2 Н6 ←С2 Н4 →(- СН2 –СН2 -)n ↓ C2 H4 Br

Розв’язування задач. Задача 1. Вуглеводень має густину за повітрям 2, масова частка Карбону 82,76%. Визначте формулу речовини.   

Розв’язування задачі Задача 2 . Масова частка Карбону в деякому вуглеводні становить 81,8%. Відносна густина вуглеводню за воднем дорівнює 22. Визначити формулу вуглеводню.