Алкани. Ізомерія та номенклатура алканів презентация

Алкани – вуглеводи, у молекулах яких атоми вуглецю сполучені між собою одинарним зв'язком та мають загальну формулу гомологічного ряду:
CnH2n+2

Гомологічний ряд металів
Гомологи - це речовини, подібні за будовою і властивостями, але відрізняються на одну чи більше груп СH2.
С6Н14 гексан
С7H16 гептан
C8H18 октан
C9H20 нонан
C10H22 декан
СН4 метан
С2H6 этан
C3H8 пропан
C4H10 бутан
C5H12 пентан

Ізомерія алканів
Структурна ізомерія:
CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3
або
CH3 – CH - CH2 - CH3
│
CH3

Номенклатура алканів
Вибрати найдовший карбоновий ланцюг(найпростіші, якщо є однакові):
CH3 – CH - CH2 - CH3
│
CH3

Номенклатура алканів
У разі рівновіддаленості відгалужень від кінці ланцюгів нумерація атомів Карбону ведеться з того кінця, до якого ближче більша кількість відгалужень. Кожному відгалуженню вказуємо номер атома Карбону при якому він знаходиться.
1 2 3 4
CH3 – CH - CH2 - CH3
│
CH3

Номенклатура алканів
У разі наявності декількох однакових відгалужень перед їх назвою ставиться відповідний префікс: 1 – моно, 2 – ди, 3- три, 4 – тетра, 5 – пента:
1 2 3 4
CH3 – CH - CH2 - CH3
│
CH3
2 - метилбутан

Номенклатура алканів
Відгалуження перелічуємо за абеткою.
Вказуємо родовідну назву алканів, який відповідає найдовшому карбоновому ланцюгу. CH3
6 5 4 3│ 2 1
CH3 – CH2 - CH - CH - CH2 - CH3
│
C2H5
4-ЕТИЛ-3-МЕТИЛГЕКСАН

Хімічні властивості алканів
Повне окиснення(горіння)
СН4 + 2О2 → СО2 + 2Н2О
Часткове окиснення для алканів не є характерним
Реакції заміщення
Галогенування
CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl
CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl
CH4 + 3Cl2 → CHCl3 + 3HCl

Хімічні властивості алканів
Нітрування(реакція Коновалова)
СH4 + HNO3 → CH3No2+H2O
Гідроліз
СН4 → С + 2Н2
СН4 →С2Н2 + 3Н2

Промислові методи добування
Карбідний метод
CaCO3 → CaO + CO2
CaO + 3C → CaC2 + CO
CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + HC≡CH
Піроліз алканів
2CH4 → HC≡CH + 3H2

Лабораторні методи добування
Відщеплення галогеноводню від дигалогеналканів або галогеналкенів (дегідрогалогенування)
CH2Br-CH2Br → CH2=CHBr + HBr
CH2=CHBr → HC≡CH + HBr
Реакції алкілування
HC≡CH + NaNH2 → HC≡C-Na + NH3
HC≡C-Na + CH3Br → HC≡C-CH3 + NaBr

Метан
Метан – найпростіша органічна речовина
Структурна формула СН4.
Газ, не розчинний у воді, без запаху, легший за повітря.
Кулестержнева (а), масштабна модель молекули метану (б), утворення σ–зв’язків у молекулі метану (в).

Добування метану
Гідрування алкенів
C2H4 + Н2→ C2H6
Гідроліз алюміній карбіду
Al4C3 + 12 H2O → 4 Al(OH)3 + 3CH4
Реакція Дюма
CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3
Реакція Вюрца
2 СН3Сl + 2 Na → CH3- CH3 + 2 NaCl