🗊Презентация Алканы. Получение, свойства и применение

Алканы. Получение, свойства и применение

Алканы - углеводороды с общей формулой CnH2n+2 Алканы - углеводороды с общей формулой CnH2n+2 в молекулах которых имеются только одинарные связи.

Гомологи Гомологический ряд — это ряд химических соединений, принадлежащих к одному классу веществ и отличающихся по составу на определённое число повторяющихся структурных единиц -СН2 - (гомологическую разность). -СН2 – метиленовая группа.

Гомологический ряд алканов CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 C6H14 C7H16 C8H18 C9H20 C10H22

Изомеры Изомерия — явление существования химических соединений одинаковых по качественному и количественному составу и молекулярной массе, но различающихся по строению или расположению атомов в пространстве и, вследствие этого, по свойствам.

Номенклатура алканов 1. Выбирают наиболее длинную (главную) цепь и нумеруют ее, начиная с того конца, к которому ближе радикал (заместитель, обозначен желтым цветом). 2. Название строится в следующей последовательности: префикс + корень + суффикс. а) Префикс состоит из цифры, указывающей на номер углеродного атома, возле которого стоит радикал, и названия самого радикала. Например: 3-метил… Если молекула содержит несколько одинаковых радикалов, то после перечисления всех цифр, указывающих их местоположение, к названию радикала добавляют числовую приставку (ди – два, три – три, тетра – четыре). Например: 2,3-диметил…, или 3,4,5-триэтил… б) Корень – название неразветвлённого алкана с таким же количеством атомов углерода, как в выбранной нами главной цепи. в) Суффикс – у алканов суффикс «ан».

t кипения и t плавления увеличиваются t кипения и t плавления увеличиваются

Физические свойства метана Газ, без цвета и запаха, почти в 2 раза легче воздуха, малорастворим в воде, вызывает асфиксию при содержании в воздухе более 20%. При смеси с кислородом 1:2 взрывается (с воздухом 1:10).

Получение 1) Восстановление галогенпроизводных (в присутствии Pd) CH3Cl + H2 → CH4 + HCl 2CH3I + 2Na → C2H6 + 2NaI (реакция (синтез) Вюрца) 2) Сплавление ацетата натрия с твердым гидроксидом натрия (реакция Дюма) CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3 3) Синтез Фишера – Тропша (соли железа и кобальта) – синтез-газ nCO + (2n+1)H2 → CnH2n+2 + nH2O

Получение метана В промышленности: а) из природного газа; б) синтез из оксида углерода (II) и водорода (из синтез-газа): CO + 3H2 CH4↑ + H20. В лаборатории: а) гидролиз карбида алюминия: Al4C3 + 12H2O 3CH4↑ + 4Al(OH)3; б) сплавление солей уксусной кислоты (ацетатов) со щелочами: CH3COOH (тв.) + NaOH (тв.) CH4↑+ Na2CO3.

Химические свойства 1) Галогенирование CH4 + Cl2 → CH3Cl (хлорметан) + HCl CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 (дихлорметан) + HCl CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 (трихлорметан) + HCl CHCl3 + Cl2 → CCl4 (тетрахлорметан) + HCl

Цепная реакция Цепная реакция — химическая реакция, в которой появление свободного радикала или атома вызывает большое число (цепь) последовательных превращений.

Химические свойства метана 2) Горение CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + Q 3) Разложение (при нагревании без доступа к воздуху) CH4 → C + 2H2 (t > 1000 °C)

Химические свойства метана 4) Крекинг 2CH4 → C2H2 + 3H2 — при 1500 °C 5) Нитрование (реакция Коновалова) CH4 + HNO3 → СH3NO2 + H2O

Химические свойства метана 6) Дегидрирование (t > 1500 °C, Ni) CH3-CH3 → CH2=CH2 + H2 (этан → этен) 7) Изомеризация

В промышленности широко применяется каталитическое окисление алканов, в результате которого получаются разнообразные кислородосодержащие соединения: спирты, карбоновые кислоты, альдегиды, кетоны и т. п. С4Н10 2СН3СООН + 2Н2О 2) Каталитическое окисление алканов

Реакции разложения алканов При сильном нагревании без доступа воздуха происходит полное разложение алканов на простые вещества. CH4 C + 2H2.

Запомни! Запомни!

Применение гомологов метана

Применение метана

Решите цепочку превращений C → CH4 → CH3Cl →C2H6→ C2H5Cl

Какие птицы помогали шахтёрам? Канарейки очень чувствительны к содержанию в воздухе метана. Эту особенность использовали в своё время шахтёры, которые, спускаясь под землю, брали с собой клетку с канарейкой. Если пения давно не было слышно, значит, следовало подниматься наверх как можно быстрее.   Как алканы влияют на климат? Метан считается одним из парниковых газов и остается предметом активных обсуждений и исследований в связи с проблемами глобального изменения климата.