Наситени въглеводороди: свойства и приложения

Първо, ние разглеждаме пределните въглеводороди, особено тяхната структура, свойства, приложения.

Обща информация за алканите

Този клас включва съединения, които отговарят на общата формула CnH2n + 2. Техните молекули са линейни, за тях е характерна само проста връзка.

Граничните въглеводороди са представени от хомоложна серия метан. Между въглеродните атоми в техните молекули sp3 хибридизация, която се характеризира с ъгъл от 109 градуса.

Да бъдеш в природата

Граничните въглеводороди са широко разпространени в природата. Например метанът, главата на този клас ShNu, се образува от разлагането на животински и растителни организми в блатисти райони (без достъп до въздух).

В допълнение, това съединение присъства във въглищни мини, което често води до сериозни експлозии и смърт на миньори.

Граничните въглеводороди в големи количества се съдържат в твърдо, течно, както и в газообразно състояние в масло. Освен метан, маслото съдържа пропан, етан, бутан и пентан.

Физични свойства на алканите

Тези вещества са слабо разтворими във вода. Най-ниските членове на серията са газове. С увеличаване на относителната молекулна маса на съединенията се наблюдава увеличаване на точките на кипене и топене, преход от газообразно състояние към течности, на твърди частици.

Химични свойства

Разгледайте основните химични свойства на наситените въглеводороди. Поради ниската полярност на С-С връзката, те са химически неактивни съединения.

Сред характерните свойства на представителите на този клас, ние отбелязваме радикално халогениране. В резултат на взаимодействието в първия етап се образува монохалогено-съединение, както и водороден халогенид. Като се има предвид, че реакцията има верижен механизъм, заместването продължава докато халогенните атоми се появят вместо водороди.

В допълнение към халогенирането, взаимодействат и наситените въглеводороди азотна киселина. Нитрирането води до образуването на нитроалкани.

Сулфурирането е свързано със заместването на водороден атом със сулфо група, като сред продуктите от реакцията ще бъде алкансулфонова киселина и вода. Процесът се провежда с леко загряване на реакционната смес, сярна киселина взети в концентрирана форма.

При нормални условия алканите проявяват устойчивост към такива силни окислителни агенти като калиев перманганат, калиев дихромат.

Когато температурата се повиши, се наблюдава тяхното окисляване с въздушен кислород въглероден оксид (4) и водна пара.

Непълното (каталитично) окисляване води до образуването на кетони, алдехиди, карбоксилни киселини.

При скъсване на С-С връзките настъпват пукнатини, в резултат на което съединения с по-малък брой въглеродни атоми се образуват от дълга въглеродна верига.

Сред продуктите на дехидрогенирането на ненаситени въглеводороди и водородни молекули реакцията протича при високи температури.

По време на дехидроциклизирането се образуват ароматни въглеводороди, които имат практическо приложение.

Ненаситени ShNu

Маргиналните и ненаситените въглеводороди могат да имат циклична или алифатна структура. Например, алкени, имащи обща формула CnH2n, се отличават с наличието на двойни връзки между въглеродните атоми.

Ето защо за представителите на поредица от етиленови характерни реакции на добавяне към двойната връзка. Хидрохалогенирането и хидратирането се извършват за асиметрични алкени по правилото на Марковников. Неговата същност е, че когато се свързва чрез двойна връзка на водороден халогенид или вода, халогенните атоми или хидрокси групи са прикрепени към въглерода, който има по-малък брой Н, и водородът отива към първия атом С.

В допълнение, за представители от този клас органични съединения характеристика на реакцията на полимеризация. Намери широко приложение в съвременната химическа промишленост. Например, за производството на полиетилен, който се търси в селското стопанство, медицината, етилен се приема като първоначален мономер. По време на процеса на каталитична полимеризация, двойната връзка се разрушава, като в крайна сметка образува полимерно съединение.

Качествена реакция неопределеността (наличието на двойни и тройни връзки в молекулите) е избелването на бром (йодна) вода, както и избелването на калиев перманганат разтвор.

Сред цикличните въглеводороди, които сега се използват широко, трябва да се споменат бензен и толуен. Тези ShNu са типични представители на редица ароматни въглеводороди, които имат обща формула CnH2n-6.

Бензолът, в който електронната плътност е равномерно разпределена, се счита за нискоактивно съединение. Толуенът, използван за промишлено производство на бензоена киселина, който е отличен консервант, има по-голяма реактивност.

заключение

В органичната химия се различават няколко класа въглеводороди, които се различават по разположението на въглеродните атоми и наличието на единични и двойни (тройни) връзки. Въпреки значителните различия в структурата, физичните и химичните свойства, те са търсени в различни индустрии. Сред наситените въглеводороди, метанът и неговите най-близки хомолози са от особен интерес.

Сред диеновите съединения водещите индикатори при производството на полимерни материали са 1.3-бутадиен и 2-метилбутадиен-1.3. От особен интерес са ароматните въглеводороди. Те са в основата на производството на органични бои, консерванти.