Предельные углеводороды. (Алканы)

Предельные углеводороды.
(Алканы)
Пильникова Н.Н.
Предельные углеводороды
(Алканы)
• Соотношение атомов в молекуле
предельных углеводородов записывают
в виде общей формулы:
СnH2n+2
где n – количество атомов углерода.
Строение алканов
• Атом углерода образует четыре
одинарные связи под одинаковым углом
по отношению друг к другу: 109º28´.
Пространственное строение молекулы
метана – тетраэдрическое:
Строение алканов
• Алканы с более длинными цепями
выглядят в виде зигзагообразной цепи:
Гомологический ряд алканов
• Первым членом гомологического ряда
алканов является метан - СН4.
• Молекулы алканов при содержании
четырёх или более атомов углерода
могут иметь неразветвлённое и
разветвлённое строение.
Изомерия алканов
• Для алканов характерна изомерия
углеродного скелета
Например: С4Н10
Бутан
2-метилпропан
Номенклатура
разветвлённых алканов
• Пронумеровать наиболее длинную
углеводородную цепь (нумерацию начинать с
того конца, ближе к которому расположены
заместители (радикалы);
• Цифрой указать номера углеродных атомов, у
которых находятся заместители;
• Назвать эти заместители;
• Назвать углеводород, который взят за основу
(пронумерован) с окончанием –ан для алканов;
• Если в формуле несколько одинаковых
заместителей, то перед их названием указывают
число прописью (ди-, три-, тетра-), а номера
заместителей разделяют запятыми.
Пример:
СН3
1
2
3
4
5
СН3– С – СН–СН2–СН3
СН3 С2Н5
2,2-диметил-3-этил пентан
Физические свойства алканов
• Метан, этан, пропан, бутан – газы;
последующие (до С15Н32) – жидкости;
более тяжёлые углеводороды –
твёрдые вещества;
• В воде практически не растворяются;
• Электрический ток не проводят.
Химические свойства алканов
• Алканы горят:
СН4 + 2О2 → СО2 + 2Н2О
С3Н8 + 5О2 → 3СО2 + 4Н2О
• Смесь метана с воздухом
взрывоопасна!
Химические свойства алканов
• При нагревании без доступа воздуха
алканы разлагаются:
t
СН4 → С + 2Н2
t
С2Н6 → 2С + 3Н2
Химические свойства алканов
• Разложение алканов может быть
неполным:
t, Ni
2СН4 → СН≡СН + 3Н2
t, Ni
СН3–СН3 → СН2=СН2 + Н2
• Это реакции дегидрирования.
Химические свойства алканов
• Алканы НЕ вступают в реакции
присоединения и НЕ окисляются
перманганатом калия.
Химические свойства алканов
• Алканы вступают в реакции замещения:
свет
СН4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
свет
CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl
CH2Cl2 + Cl2свет
→ CHCl3 + HCl
свет
CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl
Реакции
хлорирования
Получение алканов
в лаборатории
t
СН3СООNa + NaOH → CH4 + Na2CO3
2CH3Cl + 2Na → CH3–CH3 + 2NaCl
(реакция Вюрца)
Применение алканов
• Горючее;
• Сырьё для получения сажи и водорода;
• Сырьё для получения непредельных
углеводородов;
• Сырьё для получения растворителей,
хладагентов и лекарственных
препаратов.