По химическим свойствам циклоалканы схожи с предельными углеводородами – алканами. Простейшим представителем циклоалканов является циклопропан.
Впервые нафтены были открыты русским ученым В.В. Марковниковым в 1883 году при изучении нефти с Бакинских месторождений.
В настоящее время доказано, что циклоалканы присутствуют во всех нефтях и во всех нефтяных фракциях. В основном в нефти содержаться гомологи циклопентана и циклогексана. Их среднее содержание колеблется в пределах 25 – 75%, в некоторых случаях до 80%, при этом с увеличением температуры кипениянефятной фракции, содержание циклоалканов увеличивается. Однако в высококипящих нефтяных остатках концентрация нафтенов опять падает.
Циклоалканы нефти могут содержать от 1 до 5 циклов, и короткие или длинные алкильные радикалы. Ниже представлено распределение по фракциям нафтенов с разным количеством циклов в молекуле:
Распределение циклоалканов в зависимости от числа циклов называют нафтеновым паспортом нефти. В общем случае можно сказать, что моно- и бициклические нафтены преобладают над остальными циклоалканам, составляя в среднем 50 – 60% от общего количества, в то время как доля пентациклана составляет всего 10%. В связи с этим нафтеновые паспорта отличаются различным соотношением моно- и бицикланов.
По плотности циклоалканы занимают промежуточное положение между алканами иароматическими углеводородами. Температуры кипения и плавления нафтенов выше температуры кипения алканов и ароматических углеводородов с тем же числом атомов углерода в молекуле.
Циклоалканы широко используются в нефтехимической промышленности для получения ароматических углеводородов в процессе каталитического риформинга.
Для того чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать эбуллиоскопическую формулу:
ΔT = Kb * m
Где:
ΔT - изменение температуры кипения
Kb - эбуллиоскопическая константа растворителя (в данном случае воды: 0,512 °C/m)
m - молярность раствора (в данном случае 5%, что эквивалентно 5 г/100 мл)
Мы хотим найти изменение температуры кипения (ΔT), так что начнем с этого. Заметим, что изменение температуры кипения будет пропорционально молярности раствора. То есть, как только мы найдем изменение температуры кипения, мы сможем найти искомую температуру.
ΔT = Kb * m
ΔT = 0,512 °C/m * 5 г/100 мл
Расчеты:
5 г/100 мл = 0,05 г/мл
ΔT = 0,512 °C/m * 0,05 г/мл
Мы видим, что г/мл сокращаются, оставляя только °C, так как м/g поделится на г/мл и только °C останется.
ΔT = 0,512 °C * 0,05
ΔT = 0,0256 °C
Теперь мы знаем изменение температуры кипения (ΔT), которое будет выражено в градусах Цельсия. Чтобы найти температуру кипения 5%-ного водного раствора С12Н22О11, нам просто нужно добавить ΔT к нормальной температуре кипения воды (100 °C).
Температура кипения = 100 °C + 0,0256 °C
Температура кипения = 100,0256 °C
Таким образом, при 5%-ной молярности водного раствора С12Н22О11 она начнет кипеть при температуре около 100,0256 °C.
1. Оба этаналь и метаналь являются гомологами. Гомологи - это химические соединения, которые принадлежат одному классу органических соединений и отличаются друг от друга на единичное звено молекулы (CH2). Итак, этаналь (также известный как ацетальдегид) и метаналь (также известный как формальдегид) имеют одну общую углеродную цепь, в которой каждое следующее соединение отличается от предыдущего на одну метиленовую группу (CH2).
2. В состав молекул этаналя и метаналя входит карбонильная группа. Карбонильная группа (C=O) состоит из углеродного атома, связанного с двумя атомами кислорода двойной связью. В этанале и метанале карбонильная группа находится на конце углеродной цепи.
3. При обычных условиях и этаналь, и метаналь являются жидкостями. Это связано с их молекулярной структурой. Этаналь и метаналь оба имеют относительно низкие температуры кипения, при которых они находятся в жидком состоянии при обычных условиях (обычно комнатной температуре и атмосферном давлении).
4. Оба этаналь и метаналь содержат только атомы углерода в Sp2-гибридизации. Гибридизация Sp2 означает, что углеродный атом имеет три связи с атомами или группами. В этом случае, углеродный атом объединен с карбонильной группой (С=О) и двумя другими атомами или группами.
5. Оба этаналь и метаналь имеют межклассовые изомеры. Изомеры - это соединения, имеющие одинаковый химический состав, но различную структуру или последовательность атомов. В данном случае, этаналь и метаналь могут иметь различные атомные или групповые расположения, которые приводят к их изомерии. Например, этаналь может существовать как ацетальдегид или пропаналь, в зависимости от атомного расположения. Метаналь также может существовать в нескольких изомерных формах.
Впервые нафтены были открыты русским ученым В.В. Марковниковым в 1883 году при изучении нефти с Бакинских месторождений.
В настоящее время доказано, что циклоалканы присутствуют во всех нефтях и во всех нефтяных фракциях. В основном в нефти содержаться гомологи циклопентана и циклогексана. Их среднее содержание колеблется в пределах 25 – 75%, в некоторых случаях до 80%, при этом с увеличением температуры кипениянефятной фракции, содержание циклоалканов увеличивается. Однако в высококипящих нефтяных остатках концентрация нафтенов опять падает.
Циклоалканы нефти могут содержать от 1 до 5 циклов, и короткие или длинные алкильные радикалы. Ниже представлено распределение по фракциям нафтенов с разным количеством циклов в молекуле:
Виды циклоалкановГраницы кипения фракций
©PetroDigest.ruМоноциклические
до 350 °СБициклические
160 - 500 °СТрициклические
350 - 400 °С
Распределение циклоалканов в зависимости от числа циклов называют нафтеновым паспортом нефти. В общем случае можно сказать, что моно- и бициклические нафтены преобладают над остальными циклоалканам, составляя в среднем 50 – 60% от общего количества, в то время как доля пентациклана составляет всего 10%. В связи с этим нафтеновые паспорта отличаются различным соотношением моно- и бицикланов.
По плотности циклоалканы занимают промежуточное положение между алканами иароматическими углеводородами. Температуры кипения и плавления нафтенов выше температуры кипения алканов и ароматических углеводородов с тем же числом атомов углерода в молекуле.
Циклоалканы широко используются в нефтехимической промышленности для получения ароматических углеводородов в процессе каталитического риформинга.