В химическом отношении алканы достаточно пассивны. 1. Галогенирование CH4 + Cl2 --свет--> HCl + CH3Cl (хлорметан) CH3Cl + CL2 --свет--> CH2CL2(дихлорметан) + HCl CH2Cl2 + Cl2 --свет--> CHCl3(хлороформ) + HCl CHCl3 + Cl2 -- свет--> CCL4 + HCl Реакция замещения легче всего протекает у третьичного атома углерода, затем у вторичного, а за тем у первичного. (В общем, чем меньше к атому углерода "привязано" атомов водорода, тем легче к нему присоединиться галоген, в нашем случае хлор).
3. Окисление. Алканы не взаимодействуют с водными растворами таких сильных окислителей, как: HNO3, H2SO4, KMnO4, K2CrO7, H2O2 и др. - даже при кипячении. Однако, при поджигании они горят с образованием углекислого газа и воды. CH4 + 2O2 --t--> CO2 + 2H2O
4. Алканы подвергаются крекингу, в результате которого из достаточно длинной углеродной цепи образуется алкан и алкен. C8H18 --t, катализатор --> C4H8 + C4H10 При определенных условиях метан может: а) полностью разложиться на простые вещества CH4 --1000 градусов --> C + 2H2 б) образовать ацетилен и водород 2CH4 --1500 градусов --> C2H2 + H2
5. Изомеризация. Алканы нормального строения при температуре и катализаторе превращаться в алканы разветвленного строения. CH3 - CH2 - CH2 - CH3 ---t, AlCl3 --> CH3 - CH - CH3 ! CH3 Бутан Изобутан
6. Дегидрирование. При температуре 400-600 градусов и катализаторе (Pt, Ni) от алканов отщепляется атом водорода. Алкан превращается в алкен. CHC3 - CH2 - CH3 ---t, Pt--> CH2=CH-CH3 + H2 Пропан Пропен
1) Пусть было х г Zn, а прореагировало у г Zn. Необходимо найти у/х. По уравнению 2Zn + O2 = 2ZnO находим v(Zn) = y/65 моль. v(ZnO) = v(Zn) = y/65 моль. m(ZnO) = 81y/65 г. Масса конечной смеси равна х - у + 81у/65 = (х + 16у/65) г w(ZnO) = (81y/65)/(x + 16y/65) = 0,918, отсюда выводим у/х = 0,9.
2) Пусть состав смеси CuO + nCu2O. Тогда N(Cu) = 1 + 2n N(O) = 1 + n По условию, 3(1+2n) = 4(1+n) => n = 0,5, т.е. на 2 моль CuO приходится 1 моль Cu2O. w(CuO) = 2*80/(2*80 + 1*144) = 0,5263 w(Cu2O) = 0,4737
В 100 г смеси находится 52,63 г CuO и 47,37 г Cu2O. v(CuO) = 52,63/80 = 0,6579 моль v1(Cu) = 0,6579 моль => m1(Cu) = 42,1056 г. v(Cu2O) = 47,37/144 = 0,3260 моль v2(Cu) = 0,6520 моль => m2(Cu) = 41,7280 г. m = m1 + m2 = 83,8336 г.
Свойства спиртов, которые являются изомерными, во многом похожи, но в некоторых реакциях они ведут себя по-разному. Сравнивая относительную молекулярную массу спиртов (Mr) c относительными атомными массами углеводородов, можно заметить, что спирты имеют более высокую температуру кипения. Это объясняется наличием водородной связи между атомом H в группе ОН одной молекулы и атомом O в группе ОН другой молекулы. При растворении спирта в воде образуются водородные связи между молекулами спирта и воды. Этим объясняется уменьшение объёма раствора (он всегда будет меньше, чем сумма объёмов воды и спирта по отдельности). Наиболее ярким представителем химических соединений этого класса является этиловый спирт. Его химическая формула C2H5-OH. Концентрированный этиловый спирт (он же - винный спирт или этанол) получают из разбавленных его растворов путём перегонки; действует опьяняюще, а в больших доза - это сильный яд, который разрушает живые ткани печени и клетки мозга. При этом нужно отметить, что этиловый спирт полезен в качестве растворителя, консерванта, средства понижающего температуру замерзания какого-либо препарата. Ещё один не менее известный представитель этого класса - метиловый спирт (его ещё называют - древесный или метанол). В отличии от этанола метанолсмертельно опасен даже в самых малых дозах! Сначала он вызывает слепоту, затем просто "убивает"!
1. Галогенирование
CH4 + Cl2 --свет--> HCl + CH3Cl (хлорметан)
CH3Cl + CL2 --свет--> CH2CL2(дихлорметан) + HCl
CH2Cl2 + Cl2 --свет--> CHCl3(хлороформ) + HCl
CHCl3 + Cl2 -- свет--> CCL4 + HCl
Реакция замещения легче всего протекает у третьичного атома углерода, затем у вторичного, а за тем у первичного. (В общем, чем меньше к атому углерода "привязано" атомов водорода, тем легче к нему присоединиться галоген, в нашем случае хлор).
2. Реакция нитрования (Коновалова).
CH4 + HNO3 = H2O + CH3NO2 (нитрометан)
3. Окисление. Алканы не взаимодействуют с водными растворами таких сильных окислителей, как: HNO3, H2SO4, KMnO4, K2CrO7, H2O2 и др. - даже при кипячении. Однако, при поджигании они горят с образованием углекислого газа и воды.
CH4 + 2O2 --t--> CO2 + 2H2O
4. Алканы подвергаются крекингу, в результате которого из достаточно длинной углеродной цепи образуется алкан и алкен.
C8H18 --t, катализатор --> C4H8 + C4H10
При определенных условиях метан может:
а) полностью разложиться на простые вещества
CH4 --1000 градусов --> C + 2H2
б) образовать ацетилен и водород
2CH4 --1500 градусов --> C2H2 + H2
5. Изомеризация.
Алканы нормального строения при температуре и катализаторе превращаться в алканы разветвленного строения.
CH3 - CH2 - CH2 - CH3 ---t, AlCl3 --> CH3 - CH - CH3
!
CH3
Бутан Изобутан
6. Дегидрирование. При температуре 400-600 градусов и катализаторе (Pt, Ni) от алканов отщепляется атом водорода. Алкан превращается в алкен.
CHC3 - CH2 - CH3 ---t, Pt--> CH2=CH-CH3 + H2
Пропан Пропен