Метан, этилен, ацетилен: химическое строение, горение. Реакция полимеризацииХимическим строением называют последовательность соединения атомов в молекуле и их расположение в пространстве. Химическое строение изображают с структурных формул. Черточка изображает ковалентную химическую связь. Если связь кратная: двойная, тройная, — то ставят две (не путать со знаком «равно») или три черточки. Углы между связями изображают по возможности.Чтобы правильно составлять структурные формулы органических веществ, нужно помнить, что атомы углерода образуют по 4 связи
Метан (его также называют болотный, рудничный газ) состоит из одного атома углерода, связанного ковалентными связями с четырьмя атомами водорода. Молекулярная формула CH4. Структурная формула: H l H – C – H l HУгол между связями в молекуле метана составляет около 109° — электронные пары, образующие ковалентные связи атома углерода (в центре) с атомами водорода, располагаются в пространстве на максимальном удалении друг от друга.В 10–11 классах изучается, что молекула метана имеет форму треугольной пирамиды — тетраэдра, подобно знаменитым египетским пирамидам.Этилен C2H4 содержит два атома углерода, соединенных двойной связью:Угол между связями составляет 120° (электронные пары отталкиваются и располагаются на максимальном расстоянии друг от друга). Атомы располагаются в одной плоскости.Если не изображать отдельно каждый атом водорода, то получаем сокращенную структурную формулу:CH2 = CH2Ацетилен C2H2 содержит тройную связь: H – C ≡ C – HУгол между связями 180°, молекула имеет линейную форму.При горении углеводородов образуются оксиды углерода (IV) и водорода, т.е. углекислый газ и вода, при этом выделяется много тепла:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2OC2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O (в уравнении с ацетиленом перед формулой ацетилена ставим коэффициент 2, чтобы число атомов кислорода в правой части было чётным)Большое практическое значение имеет реакция полимеризации этилена — соединение большого числа молекул с образованием макромолекул полимера — полиэтилена. Связи между молекулами образуются за счет разрыва одной из связей двойной связи. В общем виде это можно записать так:nCH2 = CH2 → (- CH2 – CH2 -)nгде n — число соединившихся молекул, называемое степенью полимеризации. Реакция происходит при повышенном давлении и температуре, в присутствии катализатора.Из полиэтилена изготавливают пленку для парников, покрышки для банок и пр.Образование бензола из ацетилена тоже относят к реакциям полимеризации:3C2H2 → C6H6
