Question

Составьте уравнения химических реакций, подтверждающие химические свойства алканов : 15000C А) CH4 → свет Б) CH4 +Cl2 → AlCl3 В) CH3 – CH2 ─ CH2 – CH2─ CH2– CH3 → Г) CH4 +H-O-NO3 → 2. Напишите формулы алканов, имеющих в своем составе атомов углерода: а) 16; б) 21; в) 23

Answer 1

Ответ:

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).

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 AlCL3 способны 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

Answer 2

А) Горение метана (CH₄): CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

Б) Галогенирование метана (CH₄) с хлором (Cl₂): CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl

В) Гидрирование пентана (C₅H₁₂): C₅H₁₂ + 8H₂ → C₅H₁₂ + 4H₂O

Г) Нитрирование метана (CH₄) с нитратом водорода (HONO₃): CH₄ + 4HONO₃ → CH₃NO₂ + 4H₂O + NO₂ + H₂O

Формулы алканов:

а) 16 атомов углерода - Гексадекан (C₁₆H₃₄) б) 21 атом углерода - Эикосан (C₂₁H₄₄) в) 23 атома углерода - Триконта (C₂₃H₄₈)