Алканы
:
Алканы - это предельные углеводороды, в молекулах которых все атомы связаны одинарными связями. Формула -
Физические свойства
:
Температуры плавления и кипения увеличиваются с молекулярной массой и длиной главной углеродной цепи
При нормальных условиях неразветвлённые алканы с CH4
до C4
H10
— газы; с C5
H12
до C13
H28
— жидкости; после C14
H30
— твёрдые тела.
Температуры плавления и кипения понижаются от менее разветвленных к более разветвленным. Так, например, при 20 °C н-пентан — жидкость, а неопентан — газ.
Химические свойства:
· Галогенирование
это одна из реакций замещения. 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
→ CH3
Cl + HCl (хлорметан)
CH3
Cl + Cl2
→ CH2
Cl2
+ HCl (дихлорметан)
CH2
Cl2
+ 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.
· Горение
Основным химическим свойством предельных углеводородов, определяющих их использование в качестве топлива, является реакция горения. Пример:
CH4
+ 2O2
→ CO2
+ 2H2
O + Q
В случае нехватки кислорода вместо углекислого газа получается угарный газ или уголь (в зависимости от концентрации кислорода).
В общем виде реакцию горения алканов можно записать следующим образом:
Сn
Н2n
+2
+(1,5n
+0,5)O2
= n
CO2
+ (n
+1)H2
O
· Разложение
Реакции разложения происходят лишь под влиянием больших температур. Повышение температуры приводит к разрыву углеродной связи и образованию свободных радикалов.
Примеры:
CH4
→ C + 2H2
(t > 1000 °C)
C2
H6
→ 2C + 3H2
Алкены
:
Алкены-это непредельные углеводороды,содержащие в молекуле,кроме одинарных связей,одну двойную углерод-углеродную связь.Формула- Cn
H2n
Принадлежность углеводорода к классу алкенов отражают родовым суффиксом –ен в его названии.
Физические свойства
:
Температуры плавления и кипения алкенов (упрощенно) увеличиваются с молекулярной массой и длиной главной углеродной цепи.
При нормальных условиях алкены с C2
H4
до C4
H8
— газы; с C5
H10
до C17
H34
—
H36
— твёрдые тела. Алкены не растворяются в воде, но хорошо растворяются в органических растворителях.
Химические свойства
:
· Дегидратация
-это процесс отщепления молекулы воды от молекулы органического соединения.
· Полимеризация
-это химический процесс соединения множества исходных молекул низкомолекулярного вещества в крупные молекулы полимера.
Полимер
-это высокомолекулярное соединение ,молекулы которого состоят из множества одинаковых структурных звеньев.
Алкадиены
:
Алкадиены -это непредельные углеводороды, содержащие в молекуле,кроме одинрных связей ,дведвойные углерод-углеродные связи.Формула-. Диены являются структурными изомерамиалкинов.
Физические свойства
:
Бутадие́н — газ (tкип −4,5 °C), изопрен — жидкость, кипящая при 34 °C, диметилбутадиен — жидкость, кипящая при 70 °C. Изопрен и другие диеновые углеводороды способны полимеризоваться в каучук. Натуральный каучук в очищенном состоянии является полимером с общей формулой (С5Н8)n и получается из млечного сока некоторых тропических растений.
Каучук хорошо растворим в бензоле, бензине, сероуглероде. При низкой температуре становится ломким, при нагревании липким. Для улучшения механических и химических свойств каучука его превращают в резину, подвергая вулканизации. Для получения резиновых изделий сначала их формуют из смеси каучука с серой, а также с наполнителями: сажей, мелом, глиной и некоторыми органическими соединениями, служащими для ускорения вулканизации. Затем изделия нагревают — горячая вулканизация. При вулканизации сера химически связывается с каучуком. Кроме того, в вулканизированном каучуке сера содержится в свободном состоянии в виде мельчайших частиц.
Диеновые углеводороды легко полимеризуются. Реакция полимеризации диеновых углеводородов лежит в основе синтеза каучука. Вступают в реакции присоединения (гидрирование, галогенирование, гидрогалогенирование):
H2
C=CH-CH=CH2
+ H2
-> H3
C-CH=CH-CH3
Алкины
:
Алкины-этонепредельные углеводороды молекулы которых содержат ,помимо одинарных связей,одну тройную углерод-глеродную связь.Формула-Cn
H2n-2
Физические свойства
:
Алкины по своим физическим свойствам напоминают соответствующие алкены. Низшие (до С4
) — газы без цвета и запаха, имеющие более высокие температуры кипения, чем аналоги в алкенах.
Алкины плохо растворимы в воде, лучше — в органических растворителях.
Химические свойства
:
· Реакции галогенирования
Алкины способны присоединять одну или две молекулы галогена с образованием соответствующих галогенпроизводных:
· Гидратация
В присутствии солей ртути алкины присоединяют воду с образованием ацетальдегида (для ацетилена) или кетона (для прочих алкинов)