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 угле-родного скелета
СН3-СН2-СН2-СН3
Бутан
СН3
СН3-СН-СН3
2-метилпропан 1. Изомерия углеродного скелета
СН2=СН-СН2-СН2-СН3
Пентен-1
СН2=СН-СН-СН3
СН3
3-метилбутен-1
2. Положения кратной связи;
СН2=СН-СН-СН3
СН3
3-метилбутен-1
СН2-СН=СН-СН3
СН3
3-метилбутен-2
3. Пространственная изомерия (цис-, транс-)
Н3С Н транс-бутен-2
С=С
Н Н3С
Н3С Н3С цис-бутен-2
С=С
Н Н
1. Изомерия углеродного скелета
НС С-СН2-СН2-СН3
Пентин-1
НС С-СН-СН3
СН3
3-метилбутил-1
2. Положения кратной связи
Н3С-С С-СН2-СН3
Пентин-2
НС С-СН2-СН2-СН3
Пентин-1
7. Причины появления изо-мерии Изменения типа гибридизации атома Углерода
8.Нахождения в природе Метан составляет основную часть природного газа. Кроме того, метан образуется при разложении расти-тельных остатков. Этан, пропан, бу-тан и изобутан также входят в со-став природного газа. Пентан и уг-леводороды 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 свой-ства
1. агрегатные состояния Метан CH4, этан C2H6, пропан C3H8 и бутан C4H10 - га-зы. Углеводороды от пентена C5H12 до пентадекана С15H32 - жидкости. Угле-водороды 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 - бесцвет-ный газ, без запаха; Этан - безцветный газ, без запаха; Пропан - бесцвет-ный 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 го-рят с образованием оксида углерода(4) и воды, и с выде-лением 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 реак-ций и их механизм Все реакции алка-нов проходят в же-стких условиях по свободно ради-кальному механиз-му.
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 ме-ханизму.
Отщепление - де-гидрирование
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 ти-пов и механизмов химиче-ской 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, полиме-ров. 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.