Химия

Вопросы

Гомологические ряды



Алканы

Алкены

Алкины

Общее понятие







1.Общая формула

СnН2n+2

Cn+H2n

Cn+H2n-2

2.Тип гибридизации

 Sp3

Sp2

Sp

3.Число сигма связей

4

3

2

4.Наличие других видов связи 

Отсутствуют

1-пи связь

2-пи связи

5.Геометрия молекул

Тетраэдрическая объемная 

Плоская

Линейная.

6.Виды изомерии

1.Изомерия углеродного скелета



СН3-СН2-СН2-СН3

        Бутан



        СН3 

СН3-СН-СН3  

      2-метилпропан

Изомерия углеродного скелета

СН2=СН-СН2-СН2-СН3

         Пентен-1



СН2=СН-СН-СН3

              СН3

    3-метилбутен-1

Положения кратной связи;



СН2=СН-СН-СН3

              СН3

    3-метилбутен-1

СН2-СН=СН-СН3

              СН3

    3-метилбутен-2

Пространственная изомерия (цис-, транс-)

Н3С          Н     транс-бутен-2

         С=С

    Н           Н3С



Н3С         Н3С  цис-бутен-2

        С=С

    Н          Н



Изомерия углеродного скелета

НС С-СН2-СН2-СН3

     Пентин-1



НС С-СН-СН3

         СН3

3-метилбутил-1

Положения кратной связи



Н3С-С С-СН2-СН3

     Пентин-2



НС С-СН2-СН2-СН3

     Пентин-1



7. Причины появления изомерии

Изменения типа 

гибридизации атома

Углерода

8.Нахождения в природе

Метан составляет основную часть природного газа. Кроме того, метан образуется при разложении растительных остатков. Этан, пропан, бутан и изобутан также входят в состав природного газа. Пентан и углеводороды с большим числом атомов углерода входят в состав нефти.

Содержатся в продук-тах переработки нефти и газов. 

В природе не находятся.

Например, ацетилен получают из при-родных газов и кар-бида кальция.

Физические свойства







1. агрегатные состояния

Метан CH4, этан C2H6, пропан C3H8 и бутан C4H10 - газы. Углеводороды от пентена C5H12 до пентадекана С15H32 - жидкости. Углеводороды с числом атомов углерода 16 и более - твердые вещества.

Этилен - безветный газ, пропилен и бутены при нормальных условиях также газообразны, от пентена С5Н10 до октадецена С18Н36 включительно углеводороды находятся в жидком состоянии, а начиная с нонадецена С19Н38 - в твердом

Ацителен - газ 

2. Цвет, запах

Метан - бесцветный газ, без запаха; Этан - безцветный газ, без запаха; Пропан - бесцветный газ, без запаха

Этилен - бесцветный газ, почти без запаха;

Пропилен- бесцветный газ

Ацителен в чистом виде почти без запаха

3. Dвозд. 

Метан = 0,5517

Этан = 1,034

Пропан = 1,517

Бутан = 2

Этен = 0,965

Пропен = 1,448

Бутен = 1,93

Этин = 0,896

Пропин = 1,379

Бутин = 1,862

4. tкип

Метан = -164,5 оС

Этан = -88,6 оС

Пропан = -42,1оС 

Бутан = -0,5 оС

Этилен = -108,6оС

Пропилен = -47,7 оС

Бутен1 = - 6,3оС

Бутен2 = 1-3,72оС

Ацителен= - 83,8 оС

Пропил = -23,3 оС

Бутин-1 = 8,5

Бутин-2 = 27

3. Химические свойства







1.Горение

















Как изменяется характер пламени и почему

Все предельные углеводороды горят с образованием оксида углерода(4) и воды, и  с выделением теплоты

СН4+2О2=СО2 +

Метан

+2Н2О+880 кДж

2С2Н6+7О2    

этан

CО2+6Н2О + Q

Алканы горят ярко голубым пламенем, из-за малой мас-совой доли угле-рода.

 W(C)= 1*Ar(C)/Mr(CH4)*

100%=12/16*100%=75%

С2Н4+3О2          2СО2+ 

Этен

+2Н2О 

Пламя более светящееся

2С2Н6+7О2       СО(С)= 

алкан, этан            =80%        

CО2+6Н2О + Q

С2Н4+3О2         СО(С)=

алкен, этен           =85%

2СО2+2Н2О

2С2Н2+5О2           СО(С)=

алкин, этин             =92%

4СО2+2Н2О+Q



Изменяется характер горения. Пламя сиановится более коптящим, пребуется избыток

О2. 

2. Типы химических реакций и их механизм

Все реакции алканов проходят в жестких условиях по свободно радикальному механизму.

Реакции замещения

    Н

Н-С-Н+Сl Cl

    Н







   Сl Cl       2 Cl

    H 

H C H + Cl

    H

Реакция носит цепной характер. Происходит по свободно-радикальному механизму.

Отщепление - дегидрирование 

    Н Н

Н С С Н      Н2+ 

    Н Н          +С2Н4  

  Этан               этен

 Изомеризация

Н3С Н2С СН2 СН3

        Н3С СН СН3

                СН3

Все реакции алкенов протикают по ионному механизму

Реакции присоединения:

А) гидрирование









Б) Присоединение галогеноводородов











































































 



3.Причины изменения типов и механизмов химической связей







4. Действия окислителей

Устойчивы

















Уязвимы

При реакции алкенов с раствором перманга-ната калия образуются гликоли, или диолы:

СН2=СН2+О            СН2-СН2     

                            ОН  ОН

1,2-этандиол 

(этиленгликоль)









Уязвимы

Алкины не устойчи-вы к действию окис-лителей. Окисляют-ся в мягких усло-виях.

Применение

Алканов

Алкенов

Алкинов

 

Этан-Сырье для синтеза спиртов, эфиров, полимеров.

Широко используются для синтеза полимеров и др. ценных промыш-ленных продуктов.

Например, пропилен - важное сырье хим. Промыш-лености; применяется для синтеза глицерина, акрилонитрила, кумо-ла, полипропелена. Компонент моторных топлив.

Ацетилен - сырье для синтеза винил-хлорида, акрило-нитрила, ацетальде-гида, винилацетана; горючее при сварке т резве металлов.