вторник, 3 октября 2017 г.

4 курсу к уроку (17.10.17)

Повторять (43 группе)!
Учить (41 группе)!!!

Сделать конспект в тетради (для 43 и 41 групп):

Химические свойства алканов
1. Реакции замещения.

а)  Галогенирование
В реакции образуются вещества галогеналканы    или Сn H2n+1Г
  (Г - это галогены F, Cl, Br, I)                                                                                    
CH4 + Cl hν  → CH3Cl + HCl (1 стадия) ;                       
метан                 хлорметан                                                                                                        CH3Cl + Cl hν    CH2Cl2 + HCl (2 стадия);
                               дихлорметан                      
СH2Cl2 + Cl2 hν  →  CHCl3 + HCl (3 стадия);
                              трихлорметан
CHCl3 + Cl2 hν  →  CCl4 + HCl (4 стадия).
                             тетрахлорметан

б) Нитрование
(реакция М.И. Коновалова, он провёл её впервые в 1888 г)                               
CH4 + HNO3(растворС  CH3NO2 + H2O
                                                 нитрометан
RNO2 или СH2n+1 NO2 (нитроалкан)
2. Реакции отщепления (дегидрирование)
а)   CnH2n+2   t˚С, Ni или Pd →    CnH2n + H2
б) При нагревании до 1500 С происходит образование ацетилена и водорода:
2CH4   1500°С →   C2H2 + 3H2
3. Реакции перегруппировки (изомеризация)            
н-алкан  AlCl3, t°С →  изоалкан 
4. Реакции горения (горят светлым не коптящим пламенем) 
CnH2n+2 + O2 t°С →   nCO2 + (n+1)H2O
Помните! Смесь метана с воздухом и кислородом взрывоопасна
V(CH4) : V(O2) = 1: 2
V(CH4) : V(воздуха) = 1 : 10
5. Реакции разложения 
а) Крекинг при температуре 700-1000°С разрываются (-С-С-) связи:                 
C10H22 t°С →  C5H12 C5H10
                      алкан         алкен 
б) Пиролиз при температуре 1000°С разрываются все связи,
продукты – С и Н2:
СH4 1000°С → C + 2H2 
в) Конверсия метана с образованием  синтез – газа (СО + Н2)
CH4 + H2O 800˚CNi → СО + 3Н

Получение и применение алканов
В лаборатории
1. Гидролиз карбида алюминия (получение метана):
Al4C3 + 12H2O = 4Al(OH)3 + 3CH4 
2. Реакция Вюрца  (взаимодействие натрия с галогенпроизводными алканов): 
R-Г + 2Na + Г-R1 → R-R1 + 2NaГ
(R- это радикал;  Г- это галоген) 
a) CH3-Cl + 2Na + Cl-CH→ CH3-CH3 + 2NaCl
или
    2CH3Cl + 2Na → C2H6 +  2NaCl
б) CH3-I + 2Na + I-C2H5 → CH3-C2H5 + 2NaI
или
     CH3I + 2Na + C2H5I → C3H8 + 2NaI
3. Термическое  декарбоксилирование солей карбоновых кислот в присутствии щелочей:                           
R-COONa + NaOH -t ˚С→ R-H + Na2CO3                                        
a) CH3-COONa + NaOH -t ˚С  CH4 + Na2CO3
(ацетат натрия+ едкий натр=(метан+карбонат натрия)
б) C2H5-COONa + NaOH -t ˚С  C2H6 + Na2CO3
    этилат натрия                          этан
4. Каталитическое гидрирование алкенов и алкинов:             
a)  CnH2n + H2 -t,kat,p → CnH2n+2
      алкен            
C2H4 + H2  -300°C,Ni  → C2H6
b)  CnH2n-2 + 2H2 t,kat CnH2n+2
     алкин              
C2H2 + 2Ht,kat  C2H6
5. Электролиз растворов солей карбоновых кислот  - реакция КОЛЬБЕ
2H2O + 2CH3COONa эл.ток= H2 + 2CO2 + 2NaOH + C2H6
2H2O + 2CH3COONa эл.ток= H2 + 2NaHCO3 + C2H6

В промышленности
1. Из природного и попутного нефтяного газа
2. Синтезом из водяного газа:                              
n CO + (2n + 1) H2 t,kat  CnH2n+2 + n H2O                   
CO + 3H2 t,kat CH4 + H2O
3. Синтезом из простых веществ:
n C + (n + 1) H2  -t,kat,p →  CnH2n+2       
C + 2 H2 500°C,Ni → CH4 
Применение
1.       Предельные углеводороды находят широкое применение в самых разнообразных сферах жизни и деятельности человека.
2.       Использование в качестве топлива – в котельных установках, бензин, дизельное топливо, авиационное топливо, баллоны с пропан-бутановой смесью для бытовых плит
3.       Вазелин используется в медицине, парфюмерии, косметике, высшие алканы входят в состав смазочных масел, соединения алканов применяются в качестве хладагентов в домашних холодильниках
4.       Смесь изомерных пентанов и гексанов называется петролейным эфиром и применяется в качестве растворителя. Циклогексан также широко применяется в качестве растворителя и для синтеза полимеров.
5.       Метан используется для производства шин и краски
6.       Значение алканов в современном мире огромно. В нефтехимической промышленности предельные улеводороды являются базой для получения разнообразных органических соединений, важным сырьем в процессах получения полупродуктов для производства пластмасс, каучуков, синтетических волокон, моющих средств и многих других веществ. Велико значение  в медицине, парфюмерии и косметике.

Комментариев нет:

Отправить комментарий