Меню

Таблица метана бутана пентана

Таблица метана бутана пентана

Описание презентации по отдельным слайдам:

ГОМОЛОГИЧЕСКИЙ РЯД МЕТАНА ФОРМУЛА НАЗВАНИЕ РАДИКАЛ СН4 Метан СН3 — метил С2Н6 Этан С2Н5 — этил С3Н8 Пропан С3Н7- пропил С4Н10 Бутан С4Н9 — бутил С5Н12 Пентан С5Н11 — пентил С6Н14 Гексан С6Н13 — гексил С7Н16 Гептан С7Н15 — гептил С8Н18 Октан С8Н17 — октил С9Н20 Нонан С9Н19 — нонил С10Н22 Декан С10Н21 — децил

Изомеры – вещества, которые имеют один и тот же качественный и количественный состав, но отличаются по своему строению и свойствам. Явление существования таких веществ называется изомерией

ОБЩАЯ ФОРМУЛА АЛКАНОВ – СnН2n+2

НОМЕНКЛАТУРА АЛКАНОВ РАЗВЕТВЛЁННОГО СТРОЕНИЯ Выбираем самую длинную цепь Нумеруем с того конца, где ближе ответвление 1 2 3 4 5 СН3–СН–СН2–СН–СН3 СН3 СН3

В названии на первом месте цифрой указываем положение радикалов. Если их несколько, то: А) если они одинаковые, то повторяем цифру столько раз, сколько радикалов; либо указываем все цифры атомов 2, 2, 2 — 2,3,5 – Б) если разные, то по старшинству и каждый в отдельности. Затем называем радикалы: если они одинаковые, то их количество указываем числит. ДИ, ТРИ, ТЕТРА, ПЕНТА и т.д; если разные – каждый отдельно 2 – метил В конце называем главную цепь по нумерации (см. гомологический ряд) 2,4 –диметилпентан

Запишите все возможные изомеры состава С6Н14 и назовите их Назовите вещества: СН3 – СН – СН – СН – СН3 СН3 С2Н5 СН3

Алканы плохо растворимы в воде, но хорошо растворяются в органических растворителях. С1– С4 — газы С5– С7 — жидкости С8… — твёрдые вещества С увеличением молекулярной массы алканов, в гомологическом ряду, повышаются температуры кипения и плавления, увеличивается плотность веществ.

  • Все материалы
  • Статьи
  • Научные работы
  • Видеоуроки
  • Презентации
  • Конспекты
  • Тесты
  • Рабочие программы
  • Другие методич. материалы

Номер материала: ДБ-571615

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Минпросвещения намерено ограничить продвижение готовых домашних заданий

Время чтения: 2 минуты

В Калининграде работникам образования выплатят по 10 тыс. рублей

Время чтения: 1 минута

Подборка курсов компьютерной грамотности для учителей

Время чтения: 18 минут

Специалисты ВШЭ предложили по-новому рассчитывать зарплату учителям

Время чтения: 2 минуты

Кузнецова предложила оплачивать нянь для детей-инвалидов из семей в трудной ситуации

Время чтения: 1 минута

Москва приступила к созданию единого стандарта школ

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник



Алканы

Органическая химия

Мы приступаем к новому разделу — органической химии. Совершенно необязательно (и даже преступно по отношению к собственному времени!) знать наизусть, зубрить свойства органических веществ.

По мере изучения вы поймете, что свойства вещества определяются его строением, и научитесь легко предсказывать ход реакций 😉

Нафазолина нитрат

В этой связи особый интерес представляет теория химического строения, которая была создана А.М. Бутлеровым в 1861 году. Она включает в себя несколько основных положений:

  • Атомы в молекуле соединены в определенной последовательности, в соответствии с их валентностью. Порядок связи атомов отражает химическое строение.
  • Зная свойства веществ, можно установить их химическое строение, и наоборот, зная строение вещества можно сделать вывод о его свойствах.
  • Атомы или группы атомов оказывают взаимное влияние друг на друга непосредственно или через другие атомы
  • Свойства вещества зависят от количественного и качественного состава, а также от химического строения молекулы

Теория Бутлерова о химическом строении

Алканы (парафины) — насыщенные углеводороды, имеющие линейное или разветвленное строение, содержащие только простые связи. Относятся к алифатическим углеводородам, так как не содержат ароматических связей.

Алканы являются насыщенными соединениями — содержат максимально возможное число атомов водорода. Общая формула их гомологического ряда — CnH2n+2.

Номенклатура алканов

Номенклатура (от лат. nomen — имя + calare — созывать) — совокупность названий индивидуальных химических веществ, а также правила составления этих названий. Названия у алканов формируются путем добавления суффикса «ан»: метан, этан, пропан, бутан и т.д.

Номенклатура алканов

Гомологами называют вещества, сходные по строению и свойствам, отличающиеся на одну или более групп CH2

Перечисленные выше алканы, являются по отношению друг к другу гомологами, то есть составляют один гомологический ряд (греч. homólogos — соответственный).

Названия алканов формируются по нескольким правилам. Если вы знаете их, можете пропустить этот пункт, однако я должен познакомить читателя с ними. Итак, алгоритм составления названий следующий:

  • В структурной формуле вещества необходимо выбрать самую длинную (пусть и изогнутую на рисунке!) цепь атомов углерода
  • Атомы выбранной цепи нумеруют, начиная с того конца, к которому ближе разветвление (радикал)
  • В начале название перечисляют радикалы и другие заместители с указанием номеров атомов углерода, с которыми они связаны. Если в молекуле имеется несколько одинаковых радикалов, то цифрой указывают нахождение каждого из них в главной цепи и перед их названием соответственно ставят частицы ди-, три-, тетра- и т.д.
  • Основой названия служит наименование предельного углеводорода с тем же количеством атомов углерода, что и в главной цепи

Внимательно изучите составленные для различных веществ названия ниже.

Составление названия алканов

В углеводородной цепочке различают несколько типов атомов углерода, в зависимости от того, с каким числом других атомов углерода соединен данный атом. Различают первичные, вторичные, третичные и четвертичные атомы углерода.

Типы атомов углерода

Изомерами (греч. isomeros — составленный из равных частей) называют вещества, имеющие одну молекулярную формулу, но отличающиеся по строению (структурная изомерия) или расположению атомов в пространстве (пространственная изомерия).

Изомерия бывает структурной (межклассовая, углеродного скелета, положения функциональной группы или связи) и пространственной (геометрической, оптической). По мере изучения классов органических веществ вы узнаете о всех этих видах.

Виды изомерии

В молекулах алканов отсутствуют функциональные группы, кратные связи. Для алканов возможна изомерия только углеродного скелета. Так у пентана C5H12 существует 3 структурных изомера.

Изомеры пентана

Некоторые данные, касающиеся алканов, надо выучить:

  • В молекулах алканов присутствуют одиночные сигма-связи (σ-связи), длина которых составляет 0,154 нм
  • Тип гибридизации атомов углерода — sp 3
  • Валентный угол (между химическими связями) составляет 109°28′

Молекула метана напоминает тетраэдр

Природный газ и нефть

Алканы входят в состав природного газа: метан 80-97%, этан 0.5-4%, пропан 0.2-1.5% , бутан 0.1-1%, пентан 0-1%. Состав нефти нельзя выразить одной формулой, он непостоянен и зависит от месторождения.

В состав нефти входят алканы с длинными углеродными цепочками, например: C8H18, C12H26. Путем крекинга из нефти получают алканы.

Природный газ и нефть

Получение алканов

В промышленности алканы получают путем:

    Крекинга нефти

В ходе крекинга нефти получается один алкан и один алкен.

Гидрогенизацией угля (торфа, сланца)

Гидрированием оксида углерода II

В лабораторных условиях алканы получают следующими способами:

    Синтез Дюма

Читайте также:  Таблица xls составить формулу

Данный синтез заключается в сплавлении соли карбоновой кислоты с щелочью, в результате образуется алкан.

Получение алканов

Эта реакция заключается во взаимодействии галогеналкана с металлическим натрием, калием или литием. В результате происходит удвоение углеводородного радикала, рост цепи осуществляется зеркально: в том месте, где находился атом галогена.

Реакция Вюрца

В ходе синтеза Гриньяра с помощью реактива Гриньяра (алкилмагнийгалогенида) получают различные органические соединения, в том числе несимметричные (в отличие от реакции Вюрца).

Синтез Гриньяра

На схеме выше мы сначала получили реактив Гриньяра, а потом использовали его для синтеза. Однако можно записать получение реактива Гриньяра и сам синтез в одну реакцию, как показано на примерах ниже.

Реакция Гриньяра

В результате электролиза солей карбоновых кислот может происходить образование алканов.

Синтез Кольбе

В результате разложения карбида алюминия образуется метан и гидроксид алюминия.

Гидрированием ненасыщенных углеводородов

Химические свойства алканов

Алканы — насыщенные углеводороды, не вступают в реакции гидрирования (присоединения водорода), гидратации (присоединения воды). Для алканов характерны реакции замещения, а не присоединения.

    Галогенирование

Атом галогена замещает атом водорода в молекуле алкана. Запомните, что легче всего идет замещение у третичного атома углерода, чуть труднее — у вторичного и значительно труднее — у первичного.

Галогенирование метана

Реакции с хлором на свету происходят по свободнорадикальному механизму. На свету молекула хлора распадается на свободные радикалы, которые и осуществляют атаку на молекулу углеводорода.

Галогенирование

Реакция Коновалова заключается в нитровании алифатических (а также ароматических) соединений разбавленной азотной кислотой. Реакция идет при повышенном давлении, по свободнорадикальному механизму.

Для удобства и более глубокого понимания, азотную кислоту — HNO3 — можно представить как HO-NO2.

Нитрование, реакция Коновалова

Все органические вещества, в их числе алканы, сгорают с образованием углекислого газа и воды.

В ходе каталитического, управляемого окисления, возможна остановка на стадии спирта, альдегида, кислоты.

Каталитическое окисление

Пиролиз (греч. πῦρ — огонь + λύσις — разложение) — термическое разложение неорганических и органических соединений. Принципиальное отличие пиролиза от горения — в отсутствии кислорода.

В реакциях, по итогам которых образуются изомеры, используется характерный катализатор AlCl3.

Реакция изомеризации

Вам уже известно, что в результате крекинга образуется один алкан и один алкен. Это не только способ получения алканов, но и их химическое свойство.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

Физико-химические свойства сжиженных углеводородных газов

Зависимость плотности от температуры

Температура, º С Пропан Изобутан н-Бутан
Удельный объём Плотность Удельный объём Плотность Удельный объём Плотность
Жидкость, л/кг Пар, м 3 /кг Жидкость, кг/л Пар, кг/м 3 Жидкость, л/кг Пар, м 3 /кг Жидкость, кг/л Пар, кг/м 3 Жидкость, л/кг Пар, м 3 /кг Жидкость, кг/л Пар, кг/м 3
минус 60 1,650 0,901 0,606 1,11
минус 55 1,672 0,735 0,598 1,36
минус 50 1,686 0,552 0,593 1,810
минус 45 1,704 0,483 0,587 2,07
минус 40 1,721 0,383 0,581 2,610
минус 35 1,739 0,308 0,575 3,250
минус 30 1,770 0,258 0,565 3,870 1,616 0,671 0,619 1,490
минус 25 1,789 0,216 0,559 4,620 1,639 0,606 0,610 1,650
минус 20 1,808 0,1825 0,553 5,480 1,650 0,510 0,606 1,960
минус 15 1,825 0,156 0,548 6,400 1,667 0,400 0,600 2,500 1,626 0,624 0,615 1,602
минус 10 1,845 0,132 0,542 7,570 1,684 0,329 0,594 3,040 1,635 0,514 0,612 1,947
минус 5 1,869 0,110 0,535 9,050 1,701 0,279 0,588 3,590 1,653 0,476 0,605 2,100
1,894 0,097 0,528 10,340 1,718 0,232 0,582 4,310 1,664 0,355 0,601 2,820
плюс 5 1,919 0,084 0,521 11,900 1,742 0,197 0,574 5,070 1,678 0,299 0,596 3,350
плюс 10 1,946 0,074 0,514 13,600 1,756 0,169 0,5694 5,920 1,694 0,254 0,5902 3,94
плюс 15 1,972 0,064 0,507 15,51 1,770 0,144 0,565 6,950 1,715 0,215 0,583 4,650
плюс 20 2,004 0,056 0,499 17,740 1,794 0,126 0,5573 7,940 1,727 0,186 0,5709 5,390
плюс 25 2,041 0,0496 0,490 20,150 1,815 0,109 0,5511 9,210 1,745 0,162 0,5732 6,180
плюс 30 2,070 0,0439 0,483 22,800 1,836 0,087 0,5448 11,50 1,763 0,139 0,5673 7,190
плюс 35 2,110 0,0395 0,474 25,30 1,852 0,077 0,540 13,00 1,779 0,122 0,562 8,170
плюс 40 2,155 0,035 0,464 28,60 1,873 0,068 0,534 14,700 1,801 0,107 0,5552 9,334
плюс 45 2,217 0,029 0,451 34,50 1,898 0,060 0,527 16,800 1,821 0,0946 0,549 10,571
плюс 50 2,242 0,027 0,446 36,800 1,9298 0,053 0,5182 18,940 1,843 0,0826 0,5426 12,10
плюс 55 2,288 0,0249 0,437 40,220 1,949 0,049 0,513 20,560 1,866 0,0808 0,536 12,380
плюс 60 2,304 0,0224 0,434 44,60 1,980 0,041 0,505 24,200 1,880 0,0643 0,532 15,400

Физические характеристики

Показатель Метан Этан Этилен Пропан Пропилен н-Бутан Изобутан н-Бутилен Изобутилен н-Пентан
Химическая формула СН4 С2Н6 С2Н4 С3Н8 С3Н6 С4Н10 С4Н10 С4Н8 С4Н8 С5Н12
Молекулярная масса, кг/кмоль 16,043 30,068 28,054 44,097 42,081 58,124 58,124 56,108 56,104 72,146
Молекулярный объем, м 3 /кмоль 22,38 22,174 22,263 21,997 21,974 21,50 21,743 22,442 22,442 20,87
Плотность газовой фазы, кг/м 3 , при 0 º С 0,7168 1,356 1,260 2,0037 1,9149 2,7023 2,685 2,55 2,5022 3,457
Плотность газовой фазы, кг/м 3 , при 20 º 0,668 1,263 1,174 1,872 1,784 2,519 2,486 2,329 2,329 3,221
Плотность жидкой фазы, кг/м 3 , при 0 º 416 546 566 528 609 601 582 646 646 6455
Температура кипения, при 101,3 кПа -161 -88,6 -104 -42,1 -47,7 -0,5 -11,73 -6,9 3,72 36,07
Низшая теплота сгорания, МДж/м 3 35,76 63,65 59,53 91,14 86,49 118,53 118,23 113,83 113,83 146,18
Высшая теплота сгорания, МДж/м 3 40,16 69,69 63,04 99,17 91,95 128,5 128,28 121,4 121,4 158
Температура воспламенения, º С 545-800 530-694 510-543 504-588 455-550 430-569 490-570 440-500 400-440 284-510
Октановое число 110 125 100 125 115 91,20 99,35 80,30 87,50 64,45
Теоретически необходимое количество воздуха для горения, м 3 /м 3 3,52 16,66 14,28 23,8 22,42 30,94 30,94 28,56 28,56 38,08

Упругость насыщенных паров

Температура, º С Этан Пропан Изобутан н-Бутан н-Пентан Этилен Пропилен н-Бутилен Изобутилен
минус 50 0,553 0,07 1,047 0,100 0,070 0,073
минус 45 0,655 0,088 1,228 0,123 0,086 0,089
минус 40 0,771 0,109 1,432 0,150 0,105 0,108
минус 35 0,902 0,134 1,660 0,181 0,127 0,130
минус 30 1,050 0,164 1,912 0,216 0,152 0,155
минус 25 1,215 0,197 2,192 0,259 0,182 0,184
минус 20 1,400 0,236 2,498 0,308 0,215 0,217
минус 15 1,604 0,285 0,088 0,056 2,833 0,362 0,252 0,255
минус 10 1,831 0,338 0,107 0,0680 3,199 0,423 0,295 0,297
минус 5 2,081 0,399 0,128 0,084 3,596 0,497 0,343 0,345
2,355 0,466 0,153 0,102 0,024 4,025 0,575 0,396 0,399
плюс 5 2,555 0,543 0,182 0,123 0,030 4,488 0,665 0,456 0,458
плюс 10 2,982 0,629 0,215 0,146 0,037 5,000 0,764 0,522 0,524
плюс 15 3,336 0,725 0,252 0,174 0,046 0,874 0,594 0,598
плюс 20 3,721 0,833 0,294 0,205 0,058 1,020 0,688 0,613
плюс 25 4,137 0,951 0,341 0,240 0,067 1,132 0,694 0,678
плюс 30 4,460 1,080 0,394 0,280 0,081 1,280 0,856 0,864
плюс 35 4,889 1,226 0,452 0,324 0,096 1,444 0,960 0,969
плюс 40 1,382 0,513 0,374 0,114 1,623 1,072 1,084
плюс 45 1,552 0,590 0,429 0,134 1,817 1,193 1,206
плюс 50 1,740 0,670 0,490 0,157 2,028 1,323 1,344
плюс 55 1,943 0,759 0,557 0,183 2,257 1,464 1,489
плюс 60 2,162 0,853 0,631 0,212 2,505 1,588 1,645
Читайте также:  Таблица плотности древесины при естественной влажности

Критические параметры

Показатель Метан Этан Этилен Пропан Пропилен н-Бутан Изобутан н-Бутилен Изобутилен н-Пентан
Критическая температура, º С минус 82,5 32,3 9,9 96,84 91,94 152,01 134,98 144,4 155 196,6
Критическое давление, МПа 4,58 4,82 5,033 4,21 4,54 3,747 3,6 3,945 4,10 3,331

Опытные коэффициенты объемного расширения βр

Продукт При t = 15ºС Интервал температур, ºС
-20 / +10 +10 / +40
Пропан 0,00306 0,00290 0,00372
Пропилен 0,00294 0,00280 0,00368
н-Бутан 0,00212 0,00209 0,00220
н-Бутилен 0,00203 0,00194 0,00210
Керосин 0,00095
Вода 0,00019

Зависимость коэффициента объемного расширения βр , °С -1 •10 -5 от температуры и давления

Давление, МПа Температура, °С
20 40 60 80 100
Сжиженный пропан
2,0 313 384
4,0 293 345 480 805
6,0 277 312 406 603 929
8,0 261 287 353 480 656
10,0 248 265 311 400 510
15,0 223 227 251 297 354
20,0 205 204 218 251 294
Сжиженный н-бутан
2,0 226 225 247 321 446
4,0 217 212 227 287 393
6,0 209 201 210 259 355
8,0 202 191 195 239 327
10,0 195 182 182 223 306
15,0 182 164 164 197 273
20,0 169 151 151 183 255

Зависимость коэффициента объемного сжатия βсж от давления, МПа -1 •10 -6

Источник

Алканы

Строение и номенклатура

По определению алканы – предельные или насыщенные углеводороды, имеющие линейную или разветвлённую структуру. Также называются парафинами. Молекулы алканов содержат только одинарные ковалентные связи между атомами углерода. Общая формула –

Чтобы назвать вещество, необходимо соблюсти правила. По международной номенклатуре названия формируются с помощью суффикса -ан. Названия первых четырёх алканов сложились исторически. Начиная с пятого представителя, названия составляются из приставки, обозначающей количество атомов углерода, и суффикса -ан. Например, окта (восемь) образует октан.

Для разветвлённых цепей названия складываются:

  • из цифр, указывающих номера атомов углерода, около которых стоят радикалы;
  • из названия радикалов;
  • из названия главной цепи.

Пример: 4-метилпропан – у четвёртого атома углерода в цепи пропана находится радикал (метил).

Структурные формулы с названиями алканов

Рис. 1. Структурные формулы с названиями алканов.

Каждый десятый алкан даёт называние следующим девяти алканам. После декана идут ундекан, додекан и далее, после эйкозана – генэйкозан, докозан, трикозан и т.д.

Гомологический ряд

Первый представитель – метан, поэтому алканы также называют гомологическим рядом метана. В таблице алканов указаны первые 20 представителей.

Название

Формула

Название

Формула

Начиная с бутана, все алканы имеют структурные изомеры. К названию прибавляется приставка изо-: изобутан, изопентан, изогексан.

Примеры изомеров

Рис. 2. Примеры изомеров.

Физические свойства

Агрегатное состояние веществ меняется в списке гомологов сверху вниз. Чем больше содержится атомов углерода и, соответственно, чем больше молекулярная масса соединений, тем выше температура кипения и твёрже вещество.

Алканы, содержащие до четырёх атомов углерода (метан, этан, пропан, бутан), являются газообразными веществами. Жидкости содержат от пяти до 15 атомов углерода. К ним относятся все алканы от пентана (C5H12) до пентадекана (C15H32). Остальные вещества, содержащие больше 15 атомов углерода, находятся в твёрдом состоянии.

Октадекан – парафин

Рис. 3. Октадекан – парафин.

Газообразные алканы горят голубым или бесцветным пламенем.

Получение

Алканы, как и другие классы углеводородов, получают из нефти, газа, каменного угля. Для этого используют лабораторные и промышленные методы:

    газификация твёрдого топлива:

Алканы можно получить гидрированием алкенов и алкинов в присутствии катализатора – платины, никеля, палладия.

Химические свойства

Алканы вступают в реакции с неорганическими веществами:

Алканы используются в качестве топлива, растворителей, мазей, пропитки.

Что мы узнали?

Из урока химии 9 класса узнали об алканах, относящихся к углеводородам. Это гомологический ряд метана с общей формулой CnH2n+2. Агрегатное состояние веществ зависит от количества атомов углерода. Первые четыре алкана в гомологическом ряду – газы. Вещества с 5-15 атомами углерода – жидкости. Твёрдые вещества содержат более 15 атомов углерода. Алканы выделяют из нефти, природного газа, угля с помощью реакций газификации, гидрирования, гидролиза. Алканы – активные вещества, вступающие в реакции с галогенами, неорганическими кислотами, водородом.

Тест по теме

  • 120
  • 170
  • 390
  • 780

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.1 . Всего получено оценок: 1246.

Не понравилось? — Напиши в комментариях, чего не хватает.

Содержание

  1. Строение и номенклатура
  2. Гомологический ряд
  3. Физические свойства
  4. Получение
  5. Химические свойства
  6. Что мы узнали?

Бонус

  • Неметаллы
  • Химические свойства неметаллов
  • Получение водорода
  • Получение кислорода
  • Химические свойства уксусной кислоты
  • Аммиак
  • Получение аммиака
  • Окисление аммиака
  • Фосфор
  • Химические свойства фосфора
  • Адсорбция
  • Природные источники углеводородов
  • Кристаллогидраты
  • Круговорот азота в природе
  • Круговорот углерода в природе
  • Аллотропные модификации углерода
  • Силикатная промышленность
  • Сульфиды
  • Сера
  • Алкены
  • Сероводород
  • Озон
  • Азот
  • Раствор аммиака
  • Кремний
  • Оксид азота
  • Химические свойства алканов
  • Формула алканов Алканы
  • Получение азотной кислоты
  • Химические свойства кремния
  • Соединения кремния
  • Валентность кремния
  • Непредельные углеводороды
  • Предмет органической химии
  • Азотная кислота
  • Применение кислорода
  • Химические свойства серной кислоты

показать все

  1. 1. AC DC 441
  2. 2. Ксения Шабунина 337
  3. 3. Надя БороваяНадя Боровая 241
  4. 4. Екатерина Рыбкина 161
  5. 5. Игорь Проскуренко 150
  6. 6. Nominee .Nominee . 143
  7. 7. Анна ИвановаАнна Иванова 110
  8. 8. Михаил Варфоломеев 109
  9. 9. Аня Корзан 102
  10. 10. Марина Кулешова 101
  1. 1. Игорь Проскуренко 25,266
  2. 2. Кристина 1Кристина Волосочева 19,120
  3. 3. EkaterinaEkaterina 18,721
  4. 4. Юлия БроЮлия Бронникова 18,580
  5. 5. Darth VaderDarth Vader 17,856
  6. 6. Алина СайбельАлина Сайбель 16,787
  7. 7. Мария НиколаевнаМария Николаевна 15,775
  8. 8. Лариса СамодуроваЛариса Самодурова 15,735
  9. 9. LizaLiza 15,165
  10. 10. Дмитрий ПрошинTorkMen 14,876

Самые активные участники недели:

  • 1. Виктория Нойманн — подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
  • 2. Bulat Sadykov — подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
  • 3. Дарья Волкова — подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.

Три счастливчика, которые прошли хотя бы 1 тест:

  • 1. Наталья Старостина — подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
  • 2. Николай З — подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
  • 3. Давид Мельников — подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.

Карты электронные(код), они будут отправлены в ближайшие дни сообщением Вконтакте или электронным письмом.

Источник

Гомологический ряд алканов — общая формула и примеры углеводородов

Гомологи и изомеры

Алканы называют насыщенными или предельными углеводородами, а также парафинами. В общем виде их формула выглядит так: CnH (2n+2), где n — целое число атомов. Гомологический ряд первых восьми представителей алканов можно записать в таблицу.

Название Формула
Метан CH4
Этан C2H6
Пропан C3H8
Бутан C4H10
Пентан C5H12
Гексан C6H14
Гептан C7H16
Октан C8H18

Как указано в таблице, парафины в ряду отличаются друг от друга на метиленовое звено -CH2-. Такая гомологическая разность характерна также и для углеводородов, содержащих кратные связи (алкены, алкины).

Читайте также:  Таблица расчета кубов древесины

Алканам свойственна изомерия, то есть существование химических соединений одинакового состава, но разного строения или расположения атомов в пространстве. У этого явления несколько видов, для парафинов характерны два из них:

  • Структурная. Для бутана и гомологичных соединений с бо́льшим числом атомов углерода характерно наличие изомеров углеродного скелета. Это объясняется тем, что они могут иметь не только линейное, но и разветвлённое строение с разным порядком связи атомов.
  • Пространственная. Насыщенные углеводороды имеют энантиомеры — зеркально отражённые друг от друга соединения с одинаковым строением, но разным расположением атомов в пространстве.

Метан и этан

Простейший по составу алкан называется метаном. Он представляет собой бесцветный газ без вкуса и запаха, устойчивый к химическим воздействиям. У этого вещества небольшая токсичность, поскольку оно плохо растворяется в воде и крови, но продолжительное вдыхание соединения негативно влияет на нервную систему.

Метан используется сразу в нескольких областях человеческой деятельности:

  • В быту в составе природного газа. Поскольку при утечке и смешивании с воздухом он взрывоопасен, веществу придают запах, добавляя трет-бутилтиол в качестве примеси.
  • В качестве ракетного топлива. Для этого используют жидкую смесь метана и кислорода.
  • В органическом синтезе. В качестве сырья для изготовления метилового спирта и других веществ.

Широкое использование соединения приводит к его накоплению в атмосфере. Метан делает большой вклад в возникновение парникового эффекта, а это является серьёзной экологической проблемой.

Второй член гомологического ряда — этан. Отсутствием запаха, вкуса и цвета, а также взрывоопасностью с воздухом и низкой растворимостью в жидкостях он похож на метан, но применяется вещество, получаемое из природных и нефтяных газов, с другими целями, а именно, для получения следующих химических соединений:

  • этилена при помощи отщепления водорода при температуре около 600 градусов (при дальнейшем нагревании до 800 градусов получают ацетилен, бензол и сажу);
  • этилхлорида с помощью термического хлорирования при 300−450 градусах;
  • нитроэтана и нитрометана введением нитрогруппы в газовой фазе.

Для этана характерен четвёртый класс опасности. Его физиологическое действие на организм зависит от вдыхаемого количества:

  • в небольших дозах — нехватка воздуха;
  • в умеренном количестве — от головокружения и сонливости до потери сознания;
  • в высокой концентрации — остановка сердца и дыхания.

Пропан и бутан

Третий представитель ряда, пропан, также содержится в природном газе и нефтепродуктах. Как для метана и этана, для него характерны взрывоопасность и малая токсичность. Однако его вдыхание в больших количествах вызывает галлюцинации, удушье, может закончиться летальным исходом. Сферы его применения следующие:

  • В качестве топлива он дороже метана, но удобнее для хранения и транспортировки. Из-за способности пропана сжижаться при комнатной температуре и невысоком давлении баллоны с ним легче, но при этом содержат больше газа.
  • В химии вещество используется как сырьё для производства растворителей и пропилена, из которого в дальнейшем получают полипропилен.
  • В пищевой промышленности соединение зарегистрировано как добавка Е944.
  • В стационарных холодильных установках и системах кондиционирования воздуха пропан в смеси с изобутаном играет роль холодильного агента. Его преимуществом является низкий парниковый потенциал, а значит безопасность для озонового слоя.

Бутан — бесцветный пожароопасный газ, обладающий специфическим характерным запахом и содержащийся в нефтепродуктах. Его выделение из природных источников сопряжено с необходимостью очистки от сернистых соединений, которую проводят щелочной экстракцией примесей и последующей регенерацией гидроксида.

Полученную фракцию в смеси с пропаном применяют в зажигалках и газовых баллонах. Соотношение веществ в составе зависит от времени года:

  • летом допустимо использовать до 50% бутана;
  • зимой — не более 15%.

Это объясняется разницей температур кипения соединений. У бутана она значительно выше, чем у пропана: -0,5 °C против -42 °C.

Существуют и другие способы применения вещества:

  • сырьё для получения малеинового ангидрида и бутилена;
  • компонент бензинов с высоким октановым числом;
  • хладагент;
  • пищевая добавка Е943а.

Бутан малотоксичен, но в больших концентрациях обладает наркотическими свойствами, вызывает дисфункцию лёгочно-дыхательного аппарата, вредно воздействует на нервную систему.

Пентан и гексан

Из-за изомерии углеродной цепи к пентанам относятся сразу три соединения. Они имеют различные свойства и даже агрегатные состояния:

  • Нормальный пентан и изопентан (2-метилбутан) — легколетучие подвижные жидкости с характерным запахом.
  • Неопентан (2,2-диметилпропан) — бесцветный газ с характерным запахом, обладающий наркотическим действием.

Все три вещества выделяют из нефтяных и газовых конденсатов, а также углеводородов, синтезируемых из смеси углерода и водорода. Их фракцию используют следующим образом:

  • как компонент высококачественного бензина;
  • при производстве нефтяных растворителей.

Из смеси можно выделить изопентан, который служит сырьём для получения изопрена и дальнейшего производства синтетических каучуков.

Гексан — бесцветная жидкость со слабым сладковатым запахом, пары которой обладают сильным наркотическим действием. В отличие от предыдущих алканов, его присутствие в синтетическом бензине нежелательно, поскольку снижает качество топлива. Гексану находится следующее применение:

  • сырьё для получения бензола в процессе дегидроциклизации;
  • добавки к моторному топливу;
  • экстрагент для извлечения растительных масел;
  • органический растворитель;
  • активатор цианоакрилатного клея.

Гептан и октан

Нормальный гептан и все его одиннадцать изомеров представляют собой бесцветные подвижные жидкости. Они хорошо растворяются в органических веществах и плохо в воде. Их получение возможно адсорбционным выделением из бензина. Применение гептана следующее:

  • определение детонационной стойкости карбюраторных топлив;
  • праймер для предварительной обработки трудносклеиваемых пластиков (например, полиэтилена, полипропилена или силиконовой резины).

Октан — тоже бесцветная жидкость, обладающая специфическим запахом. Вместе с восемнадцатью структурными изомерами он содержится в нефти и бензине. Вещество можно выделить в промышленности при помощи ректификации и очистки карбамидом с использованием молекулярных сит.

Октан играет значительную роль в процессе переработки бензиновых фракций нефти. В присутствии водорода его пропускают над катализатором, в результате чего образуются высококачественные ароматические углеводороды, а именно, этилбензол и орто-диметилбензол.

Другие алканы

Существуют насыщенные углеводороды и с бо́льшей величиной атомов углерода в формуле. Из них прозрачными жидкостями являются:

  • нонан;
  • декан;
  • ундекан;
  • додекан;
  • тридекан;
  • тетрадекан;
  • пентадекан.

Вещества в списке расположены по числу атомов углерода (от 9 до 15). Они также содержатся в нефти, применяются в бензиновых фракциях, дизельном топливе или в качестве органических растворителей, имеют десятки и даже сотни изомеров. Установить число последних тем сложнее, чем больше атомов углерода содержится в соединении. Поэтому для этого используется не прямой подсчёт, а специальный рекурсивный метод.

Алканы с числом углеродных атомов больше 15 в нормальных условиях находятся в твёрдом агрегатном состоянии. У них могут быть тысячи и миллионы структурных изомеров. Самым длинным предельным углеводородом, выделенным в индивидуальном состоянии, на настоящий момент является нонаконтатриктан — вещество с химической формулой C390H782. Синтезирован он был ещё в 1985 году в Англии. Для этого химики И. Бидд и М. К. Уайтинг провели следующие реакции:

  • обработали длинноцепочечные альдегиды илидами фосфора (реагентами Виттига) с образованием непредельного углеводорода с 390 атомами углерода в скелете;
  • восстановили водородом полученный продукт реакции.

В настоящее время нонаконтатриктан используется как модельное вещество в научных исследованиях, связанных с изучением кристаллизации полиэтилена. Возможно, в дальнейшем будут выделены алканы и с бо́льшим количеством атомов углерода, способы применения которых будут ещё более интересными.

Источник

Adblock
detector