Презентация по химии на тему "Алканы"

• 1 слайд

  АЛКАНЫ
  Алка́ны (иначе насыщенные углеводороды, парафины, алифатические соединения) — ациклические углеводороды линейного или разветвленного строения, содержащие только простые связи.
  
  CnHn+2
  

• 2 слайд

  Гомологический ряд алканов.
  

• 3 слайд

  Строение алканов.
  Алканы являются насыщенными углеводородами и содержат максимально возможное число атомов водорода. Каждый атом углерода в молекулах алканов находится в состоянии sp3-гибридизации — все 4 гибридные орбитали атома С равны по форме и энергии, 4 электронных облака направлены в вершины тетраэдра под углами 109°28'. За счёт одинарных связей между атомами С возможно свободное вращение вокруг углеродной связи. Тип углеродной связи — σ-связи, связи малополярны и плохо поляризуемы. Длина углеродной связи — 0,154 нм.
  

• 4 слайд

  Строение алканов.
  

• 5 слайд

  Изомерия алканов
  Структурные изомеры (изомерия углеродного скелета).
  Например, алкан состава C 4H18 может существовать в виде двух структурных изомеров:
  
  

• 6 слайд

  Физические свойства
  Температуры плавления и кипения увеличиваются с молекулярной массой и длиной главной углеродной цепи
  При нормальных условиях неразветвлённые алканы с CH4 до C4H10 — газы; с C5H12 до C13H28 — жидкости; после C14H30 — твёрдые тела.
  Температуры плавления и кипения понижаются от менее разветвленных к более разветвленным. Так, например, при 20 °C н-пентан — жидкость, а неопентан — газ.
  
  
  

• 7 слайд

  Химические свойства
  Реакции радикального замещения
  А)галогенирование.
  В первую очередь галогенируется наименее гидрированый атом углерода (третичный атом, затем вторичный, первичные атому галогенируются в последнюю очередь). Галогенирование алканов проходит поэтапно — за один этап замещается не более одного атома водорода:
  
  CH4 + Cl2→ CH 3Cl + HCl (хлорметан)
  CH 3Cl + Cl2 → CH 2Cl2 + HCl (дихлорметан)
  CH 2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl (трихлорметан)
  CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl (тетрахлорметан).
  Под действием света молекула хлора распадается на радикалы, затем они атакуют молекулы алкана, забирая у них атом водорода, в результате этого образуются метильные радикалы ·СН3, которые сталкиваются с молекулами хлора, разрушая их и образуя новые радикалы.
  

• 8 слайд

  б). Сульфохлорирование (реакция Рида):
  При облучении УФ-светом алканы реагируют со смесью SO2 и Cl2
  
  
  
  
  в). Нитрование (реакция Коновалова).Алканы реагируют с 10 % раствором азотной кислоты или оксидом азота NO2 в газовой фазе при температуре 140 °C и небольшом давлении с образованием нитропроизводных.
  
  RH + HNO3 → RNO2 + H2O.
  
  
  

• 9 слайд

  Реакции окисления
  
  А). Горение
  СnН2n+2 +(1,5n+0,5)O2 → nCO2+ (n+1)H 2O
  Б). Каталитическое окисление
  При мягком окислении СН4 в присутствии катализатора кислородом при 200 °C) могут образоваться:
  метиловый спирт: 2СН4 + О2 → 2СН 3ОН;
  формальдегид: СН4 + О2 → СН 2О + Н 2O;
  муравьиная кислота: 2СН4 + 3О2 → 2НСООН + 2Н2O.
  
  

• 10 слайд

  Термические превращения
  Для метана:
  CH4 → С + 2H2 — при 1000 °C.
  Частичный крекинг:
  2CH4 → C2H2 + 3H2 — при 1500 °C.
  Реакции электрофильного замещения
  Изомеризация:
  Под действием катализатора (например, AlCl3) происходит изомеризация алкана: например, бутан (C 4H10), взаимодействуя с хлоридом алюминия (AlCl3), превращается из н-бутана в 2-метилпропан.
  С марганцовокислым калием (KMnO4) и бромной водой (Br2) алканы не взаимодействуют.
  
  

• 11 слайд

  Получение.
  Гидрирование непредельных углеводородов
  Из алкенов
  CnH 2n + H2→ CnH 2n+2
  Из алкинов
  CnH 2n-2 + 2H2 → CnH 2n+2
  Катализатором реакции являются соединения никеля, платины или палладия
  

• 12 слайд

  Реакция Вюрца
  2R—Br + 2Na = R—R + 2NaBr
  Реакция идёт в ТГФ при температуре −80 °C[10]. При взаимодействии R и R` возможно образование смеси продуктов (R—R, R`—R`, R—R`)
  
  Синтез Фишера — Тропша
  nCO + (2n+1)H2 → CnH2n+2 + nH 2O
  
  Газификация твердого топлива
  Проходит при повышенной температуре и давлении. Катализатор — Ni:
  C+2H2 → CH4