Предельные углеводороды. Алканы.

Предельные углеводороды, это алканы. Самое простое из органики. Алканы- это углеводороды, в молекуле которых присутствуют только сигма связи. Ну формула C2H2n+2

Гомологический ряд алканов.

Гомологи - это вещества, сходные по своему строению и свойствам и отличаются друг от друга на одну или несколько групп CH2.По простому, каждый алкан отличается от другого на одну группу CH2.  Ещё, это CH2, называют гомологической разностью.

А где берут алканы?  Из природного газа, нефти, попутного газа.

Строение алканов.Ну как бы это было... В химических связях. Но вся углеродная цепь расположена под углом 109°28’, то есть в реале цепочка зигзаговая, не такая как пишем её мы, т.е по прямой. Или нам просто лень писать её зигзагово? В пространстве молекулы алканов не прямоугольные, а зигзагообразные.

Физические свойства.

Тут прям все разделились по группам, как кучки друзей.

Первые четыре друга( с  метана по бутан)- это газы

Следующая группа друзей( с пятого по пятнадцатый)- жидкости

Ну и остальной народ, начиная с 16- это  твердые вещества.

Получение алканов.

Реакции из не органики помним?

Реакция гидрирования - прибавление водорода.

Так же метан можно получить при сплавлении ацетата натрия со щелочью. CH3COONa+ NaOH-----> CH4+ Na2CO3

Есть тут такой Синтез Вюрца. - это получение алканов из более длинных цепочек. Идёт в два этапа.1 этап. Взаимодействие алканов с галогенами. CH4+Cl2----->CH3Cl+ HCl 2 этап. Получившийся вещество в первом этапе взаимодействует с натрием. И мы получили алкан. 2CH3Cl+2Na---->C2H6+2NaCl

Вот так всё просто. Так получают алканы в промышленности.

В лаборатории  же получают гидролизом карбида алюминия.

Переходим к Химическим свойства.

Почему их больше чем физических? Мы всегда так много пишем их на паре... Ну ладно... Они есть и это мне надо знать.

Алканы, во первых, мало активные вещества, т.к содержат только сигма связи, поэтому для них типичными являются реакции замещения. Их называют предельными, потому что в молекулах все валентности углеродных атомов до предела насыщенны.

В их молекулах можно последовательно замещать водороды на заместители.

И если вы думали, что тут всё так просто,то тут нифига не просто. Все эти реакции замещения проходят по особому механизму, который так и называется -механизм реакции замещения.

Это реакция замещения является цепной реакцией, т.к каждая предыдущая стадия вызывает начало последующей стадии протекает по свободно-радикальному механизму. Радикалы - это частицы не спаренного электрона. Химически мало активны и существуют доли секунды. По простому... каждая реакция оставляет  после себя новую реакцию.Вот реакция... и после у нас остаётся хлорметан CH4+Cl2----->CH3Cl+ HCl CH3Cl2+Cl2---->CH2Cl2+HCl И так далее, думаю смысл вы поняли. чуть не забыла эти реакция идёт с дневным светом.

Идём дальше. Алканы могут вступать  в реакции с замещением с азотной кислотой. И эта реакция называется реакцией Коновалова.

Термическое разложение алканов.Под определённой температурой , алканы разлагаются на углерод и водород. CH4--->t°  C+2H2

Реакция горенияВзаимодействие алканов с кислородом. CH4+2O2---->CO2+2H2O и выделяется энергия.

Реакция изомеризации. Получение изомеров. Например: бутан - под действием температуры и катализатора превращается в 2-метилпропан.

Ну и где же применяют алканы...( применение алканов)Газообразные алканы - источник энергии. Прям , как некоторые люди, которые иногда светятся как лампочки.Пропан и бутан - используются, как двигательное топливо. Жидкие углеводы, выделяют из нефти и используются в виде нефтепродуктов: бензин, керосин, дизельное топливо. Твердые углеводороды вместе с жидкими используются,как смазывающие материалы. Углеводороды с числом больше 15, кличат  вазелиновыми маслами. Их используют в медицине и фармацевтике, вместе с вазилином для получения мазей.