Przydatność 55%

Alkany

Autor: KOSMITKA

Związkami organicznymi nazywa się związki węgla. Wyjątkiem są: tlenki węgla, sole kwasu węglowego (węglany) oraz kilka innych, rzadziej spotykanych związków.
Terminem „chemia organiczna” określa się gałąź chemii zajmującą się badaniem i otrzymywaniem związków organicznych.

WĘGLOWODORY są związkami zbudowanymi z atomów węgla i wodoru.

Alkany
Węglowodory nasycone, wszystkie połączenia między atomami węgla są wiązaniami pojedynczymi .
Wzór ogólny : CnH2n+2
Alkany o łańcuchowych szkieletach cząsteczek charakteryzują się tym, że każdy ze skrajnych atomów węgla w łańcuchu jest połączony trzema atomami wodoru, a pozostałe
Atomy węgla z dwoma atomami wodoru, np.:
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 pentan

Tego typu alkany nazywa się alkanami normalnymi, n-alkanami.

Szeregiem homologicznym nazywa się związki o podobnej budowie, różniące się jedną lub większą ilością grup – CH2 -. Takim szeregiem są n-alkany. Wzory i nazwy najprostszych n-alkanów:
Metan CH4 heksan C6H14
etan C2H6 heptan C7H16
propan C3H8 oktan C8H18
butan C4H10 nonan C9H20
pentan C5H12 dekan C10H22

Istnieją alkany o łańcuchach rozgałęzionych; często mają one taki sam wzór sumaryczny, jak n-alkany . Zjawisko to nazywa się izomerią.

Izomeria polega na występowaniu związków o tym samym wzorze sumarycznym, ale różnych wzorach strukturalnych. Najprostsze izomery w przypadku alkanów to:
CH3 – CH2 – CH2 – CH3 n-butan

CH3 – CH - CH3
| izobutan (nazwa systematyczna – 2-metylopropan)
CH3
Obydwa wzory strukturalne odpowiadają temu samemu wzorowi sumarycznemu C4H10
Czyli przedstawiają izomery butanu.

Zasady nazewnictwa alkanów:
- wybieramy najdłuższy łańcuch węglowy;
- określmy położenie podstawników w stosunku do najdłuższego łańcucha tak, aby liczby określające położenie były najmniejsze;
- jeśli przy określonym atomie węgla występuje większa liczba podstawników tego samego rodzaju, wtedy dodajemy przedrostki di, tri, tetra, odpowiednio dla dwóch, trzech i czterech podstawników.
Przykłady:
CH3 – CH – CH2 – CH3
| 2-metylobutan
CH3
CH3
|
CH3 – CH2 – C – CH2 – CH3
| 3,3-dimetylkopentan
CH3




Otrzymywanie metanu
- synteza :
C + 2H2 --> CH4 reakcja ta zachodzi w temperaturze 500 stopni Celsjusza

- ogrzewanie mieszaniny octanu sodu z wodorotlenkiem sodu :
CH3COONa + NaOH --> CH4 + Na2CO3

- reakcja węglika glinu z kwasem (np.solnym):
Al4C3 + 12HCl --> 4AlCl3 + 3CH4

Otrzymywanie innych alkanów :
- uwodornienie węglowodorów nienasyconych :
C2H4 + H2 --> C2H6
C2H2 + 2H2 --> C2H6
katalizatorami w powyższych reakcjach są najczęściej: Pt, Pd, Ni.

- reakcja Wurtza :
2C2H5Cl + 2Na --> 2NaCl + C4H10

Właściwości chemiczne alkanów
Charakterystyczne dla alkanów są reakcje podstawienia (rodnikowego):
CH4 + Cl2 --> CH3Cl + HCl
chlorometan
CH3Cl + Cl2 --> CH2Cl2 + HCl
dichlorometan
CH2Cl2 + Cl2 --> CHCl3 + HCl
trichlorometan
CHCl3 + Cl2 --> CCl4 + HCl
tetrachlorometan
Powyższe reakcje nazywa się następczymi (produkt jednej reakcji jest substratem kolejnej reakcji). Reakcje te zachodzą według mechanizmu rodnikowego; pod wpływem światła powstają rodniki:
Cl2 ---> 2Cl
Reaktywne rodniki Cl wchodzą w dalsze reakcje.
Połączenie rodników metylowych prowadzi do powstania produktu ubocznego:
CH3 + CH3 --> C2H6

- całkowite utlenienie
CH4 + 2O2 --> CO2 + 2H2O


METAN CH4 – gaz bezbarwny, bez zapachu, palny, tworzy z tlenem lub powietrzem mieszaniny wybuchowe; występuje w gazie ziemnym; reaguje z chlorowcami dając w wyniku chlorowcopochodne i chlorowodór.

Przydatna praca?
Wersja ściąga:
Przydatna praca? tak nie 185
głosów
Poleć znajomym

Serwis Sciaga.pl nie odpowiada za treści umieszczanych tekstów, grafik oraz komentarzy pochodzących od użytkowników serwisu.

Zgłoś naruszenie