Предельные углеводороды. Алканы

15 16 17 18 19 20 21

С_nH₂_n₊₂

Углеводороды

метан CH₄ этан С₂Н₆ пропан С₃Н₈ бутан С₄Н₁₀ пентан С₅Н₁₂

гексан С₆Н₁₄ гептан С₇Н₁₆ октан С₈Н₁₈ нонан С₉Н₂₀ декан С₁₀Н₂₂

Одновалентные радикалы

метил СН₃- этил С₂Н₅- пропил С₃Н₇- бутил С₄Н₉- пентил С₅Н₁₁- (амил)

гексил С₆Н₁₃- гептил С₇Н₁₅- октил С₈Н₁₇- нонил С₉Н₁₉- децил С₁₀Н₂₁-

Номенклатура: 1) выбрать самую длинную цепь; 2) пронумеровать атомы С в цепи; 3) определить радикалы и к какому по счету атому С они присоединены; 4) дать название цепи.

¹С – первичный,

т.к. связан с одним С;

^4,6С – вторичные,

(с двумя С);

^2,3С – третичные;

2,5 – диметил – 3,5 – диэтил гептан

⁵С – четвертичный

Физические свойства: СН₄ – газ без цвета и запаха, легче воздуха, нерастворим в воде.

С – С₄ – газ, С₅ – С₁₅ – жидкость, С₁₆ и больше твердое вещество

Строение СН₄

Химические свойства

Разрыв С-Н связи

Разрыв С-С связи

1. Свободнорадикальное замещение С галогенами: CH₄+Cl₂=CH₃Cl+HCl. CH₃Cl – хлористый метил Механизм: Cl₂

2Cl× CH₄+Cl×→CH₃×+HCl CH₃×+Cl×→CH₃Cl 2. Нитрование CH₄+HNO₃→CH₃NO₂+H₂O. CH₃NO₂ – нитрометан 3. Дегидрогенизация(высок. t, катализатор) С₄Н₁₀→С₄Н₈+Н₂. 3. Горение 1)СН₄+2О₂=СО₂+2Н₂О (голубое пламя); 2) СН₄

СН₃ОН метиловый спирт; 3) СН₄

НСОН формальдегид

Крекинг 1. Каталитический – в присутствии катализатора, при высоких t, p. Происходят реакции расщепления, изомеризации, дегидрирования, полимеризации. 2. Температурный – при высоких t (450-550˚C) и P. Молекула с большим числом атомов углерода расщепляется на молекулы с меньшим числом атомов: С₄Н₁₀→С₂Н₆+ С₂Н₄.

Получение: 1) CH₃COONa+NaOH→Na₂CO₃+CH₄; 2) Al₄C₃+12H₂O→3CH₄↑+4Al(OH)₃; 3) C+2H₂→CH₄ (кат. Ni, t); 4) реакция Вюрца: C₂H₅ Br+2Na+Br C₂H₅→C₂H₅–C₂H₅ + 2 NaBr; 6) в технике: синтетический бензин nCO + (2n+1)H₂→C_nH_2n+2+nH₂O. (200˚С, кат., давл.)

Циклоалканы С_nH_2n – предельные углеводы с замкнутой цепью.