Алканы

Карточка контроля знаний (скачать PDF 169КБ)

Общая формула: С_nH_2n+2 , где n – количество атомов углерода.

Родовой суффикс: -ан

Например:

СН₄ - метан С₆Н₁₄ - гексан

С₂Н₆ - этан С₇Н₁₆ - гептан

С₃Н₈ - пропан С₈Н₁₈ - октан

С₄Н₁₀ - бутан С₉Н₂₀ - нонан

С₅Н₁₂ - пентан С₁₀Н₂₂ - декан

В молекулах алканов атом углерода образует ковалентные одинарные (сигма) связи под углом 109º28´. Пространственное строение молекулы метана – тетраэдрическая форма молекулы. Гомологи метана имеют зигзагообразное строение.

Для алканов характерна структурная изомерия (углеродного скелета), начинается с С₄Н₁₀.

Например:

Изомеры состава С₄Н₁₀:

1) СН₃ – СН₂ – СН₂ - СН₃ бутан

2) СН₃ – СН(СН₃) – СН₃ 2 - метилпропан

Физические свойства алканов

Метан, этан, пропан, бутан – газы без цвета и запаха, малорастворимые в воде;

С₅Н₁₀ - С₁₅Н₃₂ – жидкости;

С₁₆Н₃₄ и выше - твердые вещества

Химические свойства алканов

1) Алканы горят:

СН₄ + 2О₂ → СО₂ + 2Н₂О

2) При нагревании без доступа воздуха алканы разлагаются:

СН₄ → С + 2Н₂

Разложение алканов может быть неполным:

2СН₄ → СН ≡ СН + 3Н₂ (1500⁰С, С_акт.)

3) Алканы вступают в реакции замещения:

а) Галогенирование

СН₄ + Cl₂ → СH₃Cl + HCl (свет),

СH₃Cl + CI₂ → СH₂Cl₂ + HCl (свет),

СH₂Cl₂ + Cl₂ → СHCl₃ + HCl (свет),

СHCl₃ + Cl₂ → СCl₄ + HCl (свет).

б) Нитрование

СН₄ + HNO_3разб. → CH₃NO₂ + H₂O (140-150⁰С)

4) Реакции отщепления (дегидрирования)

С₂Н₆ → С₂Н₄ + Н₂ (Ni/Pt, 600⁰С)

5) Крекинг

алкан → алкан + алкен (С₈Н₁₈ → С₄Н₁₀ + С₄Н₈)

6) Изомеризация (AlCl₃, t⁰)