Характерные свойства алканов, алкенов, спиртов, альдегидов, карбоновых кислот.

ответ:

алка́ны (парафины)- (насыщенные углеводороды, парафины, алифатические соединения) общая формула   -   cnh2n+2 ( n - число атомов углерода в молекуле) sр3-гибридизация (все атомы углерода) все σ-связи   длина связи с-с   -   0,154 нм угол между связями с-c составляет 109°28‘ (поэтому молекулы   имеют зигзагообразное строение (зигзаг).   по номенклатуре июпак   в названии - суффикс –ан.                                           свойства: с1 – с4   – бесцветные газы,   c5–c17 – жидкости,   c18 – твердые вещества.         легче воды, не растворимы в воде и не смешиваются с ней. с увеличением длины цепочки увеличиваются температуры кипения и плавления.     у алканов с разветвленным углеродным скелетом температуры кипения и плавления ниже, чем у неразветвленных с таким же числом атомов углерода в молекуле.                                             свойства насыщенные (предельные) углеводороды не вступают   в реакции присоединения.   для них свойственны:   1.реакции замещения;   2. расщепления; 3. дегидрирования; 4. изомеризации; 5. окисления. эти реакции протекают при нагревании, на свету или с применением катализатора.     алканы не реагируют: 1.с концентрированными кислотами, 2. щелочами,   3. перманганатом калия,   4. бромной водой.   реакции замещения. 1. галогенирование - хлор и бром на свету или при нагревании.   (радикальное замещение).   а) хлорирование (н.н.семенов):   процесс быстрый, поэтому   протекает не избирательно, образуется смесь продуктов замещения: б) бромирование:   бромирование – более медленный и избирательный процесс. бром замещает водород у менее гидрогенезированного углерода. избирательность бромирования:           третичный → вторичный → первичный атом углерода. механизм радикального замещения:   цепной свободнорадикальный.     свободный радикал r∙ – это активная частица, несущая на себе один неспаренный электрон и стремящаяся образовать связь с каким-либо другим атомом.   1) инициирование цепи (запуск):   молекула хлора под действием кванта света разрывается на два радикала cl· 2) развитие цепи: радикал хлора отрывает от алкана атом водорода.   при этом образуется промежуточная частица - алкильный радикал, который в свою очередь отрывает атом хлора от молекулы cl2.   при этом вновь получается радикал хлора и процесс повторяется – идёт продолжение цепи: 3) обрыв цепи:   соединение двух радикалов в молекулу. 2) нитрование   (реакция м.и. коновалова):   механизм реакции   также радикальный. нагревание до 140 - 150° с с разбавленной (10%-ной) азотной кислотой:     избирательность нитрования:   третичный > вторичный > первичный атом углерода. 3.сульфирование   при действии серной кислоты образуются   сульфокислоты: расщепление 1)   крекинг - (. cracking, от crack — расщеплять), переработка нефти и её фракций, протекающая с распадом тяжёлых углеводородов. наряду с распадом при крекинге, происходят изомеризация,   циклизация, полимеризация и конденсация.   а) для алканов с длинными цепями при крекинге получается алкан и алкен.   причём при длине больше 5 атомов с получится смесь углеводородов разной длины. б) пиролиз метана (разложение на простые вещества): длительное нагревание метана →   углерод и водород: 2. мгновенное нагревание до 1500 градусов и охлаждение → ацетилен 3. нагревание до 600 градусов в присутствии катализатора никеля → этилен дегидрирование - отщепление молекул водорода   условия протекания: 400 – 600 0c, катализаторы - pt, ni, al2o3, cr2o3 короткие алканы дегидрируются в алкены или диены: ароматизация гексана и гептана   в присутствии катализатора   гексан и гептан превращаются в бензол и толуол соответственно.   изомеризация перестройка углеродного скелета с образованием других изомеров: при нагревании с катализатором alcl3. окисление   1) горение:   образуется углекислый газ и вода при недостатке кислорода горение метана происходит по уравнениям: