Граничні вуглеводні, контент-платформа

Граничними вуглеводами називаються сполуки, в молекулах яких атоми вуглецю зв'язані до повного насичення їх валентності як між собою, так і з атомами водню.

Звідси і пішла назва граничні або насичені вуглеводні. У граничних вуглеводнях всі чотири зв'язку атомів вуглецю насичені, т. Е. Є тільки прості зв'язки. До граничним вуглеводнів відносяться вуглеводні ряду метану, звані алканами.

Фізичні властивості: Метан СН4 - перший член ряду граничних вуглеводнів. Безбарвний, не має запаху газ, щільність його по відношенню до повітря 0, градусів по Цільсій); 1г метану займає обсяг 1520 мл. (25 градусів, 101,3 кПа); в воді розчинний дуже мало. Пояснюється це тим, що хімічні зв'язки в молекулі метану мають неполярний ковалентний характер і молекули метану теж неполярних, тому вони не взаємодіють з полярними молекулами води.

Будова молекули метану: Гібридні електронні хмари атома вуглецю витягнуті до вершин тетраедра. Такі електронні хмари, перекриваючи з хмарами чотирьох атомів водню, утворюють молекулу метану. При цьому виділяється велика кількість енергії, внаслідок чого утворюються хімічні зв'язки в молекулі метану дуже міцні, що і обумовлює хімічну інертність метану в цілому.

Хімічні властивості: Метан стійкий до хімічних впливів вуглеводень. На нього при звичайній температурі не діють ні кислоти, ні лугу. Суміші метану з повітрям дуже вибухові.

Адміністрація сайту не окислюється і не реагує з деякими енергійними окислювачами. Цим і виправдовується назва граничних вуглеводнів парафинами (мало спорідненість).

Горить метан при достатньому доступі повітря безбарвним полум'ям і виділеніе значної кількості теплоти.

Єдиний вид реакції, до чого здатний метан, - це реакція заміщення при взаємодії його з галогенами, зокрема газоподібний хлор Cl2, не реагує з метаном. Здатністю до реакції з метаном володіє хлор тільки в атомарному стані. Реакція заміщення відбувається на розсіяному сонячному світлі, інтенсивніше - при яскравому освітленні. При цих умовах молекула хлору, поглинаючи квант світла, розпадається на атоми з високою реакційною здатністю.

Застосування метану: метан - основна складова частина природних газів (60 - 99%). Завдяки високій теплотворної здатності метану він у великих кількостях використовується в якості палива.

Використання природного газу в якості палива дає економічний ефект в сенсі зниження собівартості готової продукції. Природний газ як хімічна сировина використовується для отримання водяного газу, що застосовується для промислового синтезу на основі СО і Н2:

СН4 + Н2О à СО = 3Н2

Отриманий водень використовується для промислового синтезу аміаку.

У меншому обсязі застосовується метан для отримання сажі. Сажа використовується при виготовленні друкарської фарби і як добавка до каучуку при виробництві гуми, для отримання галогенопроізводних метану шляхом хлорування.

Відповідний ряд граничних вуглеводнів.

Речовини об'єднаються в гомологічні ряди за ознаками складу, будови і їх властивості.

Фізичні властивості: Для характеристики будь - якого речовини даного гомологічного ряду досить вивчити один - два його представника. У таблиці наведено гомологічний ряд насичених вуглеводнів.

Відповідний ряд граничних вуглеводнів.

СН3 - СНСl2 СН3 - СНСl - СН3

1,1 - дихлоретан 2 - хлорпропан

СН3 - ССl2 - СН3 СН2Сl - СН2Cl CH3 - C - CH3

2,2 - діхлорпропан 1,2 - дихлоретан 2 - хлор - 2-метілпропан

Галогенопроїзводниє алканів - реакційно здатні сполуки. Вони легко обмінюють атом галогену на всілякі групи. Тому вони широко застосовуються в різноманітних синтезах.

При дії на галогенопроїзводниє алканів металевим натрієм виходять відповідні вуглеводні, наприклад:

CH3 I + 2Na + I CH3à 2NaI + CH3 - CH3

При дії гідроксиду срібла галогенопроїзводниє дають спирти, наприклад

C2H5 I + Ag OH à C2H5OH + AgI

У галогенопроізводних парафінів найлегше заміщається атом галогену, пов'язаний з первинним атомом вуглецю. Галогенопроїзводниє парафінів мають різноманітне і широке застосування в різних галузях народного господарства.

До ненасичених (ненасичених) відносяться вуглеводні, в молекулах яких атоми вуглецю зв'язані один з одним кратної подвійний або потрійним зв'язком. Легко зрозуміти, що якщо вуглецеві атоми на взаємний зв'язок витрачають більше однієї валентності, то ступінь насичення їх атомами водню менше, ніж у граничних вуглеводнів. Тому вони і названі ненасиченими.

Вуглеводні з одним подвійним вуглецевим зв'язком називаються алкенами або олефінами. Найпростішим представником їх є етилен С2Н4. Тому вуглеводні називаються ще й етиленовими. З емпіричної формули етилену легко вивести загальну формулу алкенів CnH2n

Вуглеводні, які приєднують водень і інші елементи, називаються граничними вуглеводнями. (Граничні значить все 4е вуглецю йдуть на освіту 4 сигма - зв'язку, отже насичені).

Сn Н2N + 2 - загальна формула.

Найпростіший представник граничних вуглеводнів - метан СН4.

Т. к. Атом С має велику електронегативність, отже відбувається незначне зміщення загальних електронних пар в сторону атома вуглецю. Існує багато вуглеводнів, подібних до метаном т. Е. Гомологів метану.

Відповідний ряд - ряд вуглеводнів де кожний наступний відрізняється від попередньої групи атомів на групу СН2.

Відповідний ряд граничних вуглеводнів.