|
HIDROCARBURI ALIFATICE
I ALCANI (PARAFINE)
1. DEFINITIE: Se numesc alcani(parafine) hifrocarburile alifatice saturate aciclice.
2. FORMULA GENERALA: CnH2n
3. NOMENCLATURA:
n=1 metan
n=2 etan
n=3 propan
n=4 butan
n=5 pentan
n=6 hexan
n=7 heptan
n=8 octan
n=9 nonan
n=10 decan
4. STRUCTURA:
- legaturi simple de tip σ C – H
C – C
- C hibridizare sp3
- orientarea covalentelor carbonului – tetraedrica
- unghiul intre legaturile carbonului - 109º28’
- lungimea legaturii C – 1.1Å – H
C – 1.54Å – C
5. RADICALI: sunt fragmente moleculare obtinute prin indeparterea unui numar oarecare de atomi de H din molecula alcanului; apar intermediar in reactii chimice.
= radical hidrocarbonat alcanic = radical alchil
· monovalenti: numele hc – an + il ex: CH4 –> -CH3 metan metil · divalenti: numele hc – an + ilen ex: CH4 –> >CH2 metan metilen
· trivalenti: numele hc – an + in ex: CH4 –> ->CH2 metan metin 6. IZOMERIE: de catena pentru alcanii cu n≥4 catena – liniara – n. alcan (normal alcan) – ramificata – pozitia + numele ramificatiei + numele alcanului corespunzator catenei principale ex: C4H10 CH3 – CH2 – CH2 – CH3 n.butan CH3 – CH – CH3 2 – metil – propan
(izobutan)
CH3
Izomeri = compusi cu aceeasi formula moleculara si aranjament structural
diferit, avand proprietati fizice si chimice putin diferite.
7. PROPRIETATI FIZICE:
n = 1÷ 4 -> termini gazosi
n = 5 ÷ 15 +: termini lichizi
n ≥ 16 -> termini solizi
- p.f.º si p.t.º cresc cu numarul atomilor de C din molecula
- ramificarea catenei micsoreaza p.f.º
- termenii lichizi si solizi au densitatea mai mica decat a apei
- alcanii lichizi si solizi sunt insolubili in apa, solubili in solventi organici
8. PROPRIETATI CHIMICE
- alcanii au reactivitate mica.
A. Reactii de substitutie
a) Halogenarea (X=Cl, Br)
Conditii de reactie: lumina(hυ) sau 300 - 600ºC
Mecanism de reactie: substitutie radicalica SR
CH4 + Cl2 – hυ –> CH3 – Cl + HCl
metan monoclormetan
(clorura de metil)
CH3 – Cl + Cl2 – hυ –> CH2Cl2 + HCl
clorura de metil diclormetan
(clorura de metilen)
CH2Cl2 + Cl2 – hυ –> CHCl3 + HCl
clorura de metilen clorura de metin
(triclormetan, cloroform)
CHCl3 + Cl2 – hυ –> CCl4 + HCl
cloroform tetraclorura de carbon
b) Nitrarea (cu HNO3)
Mecanism de reactie: substitutie radicalica SR
CH4 + HONO2 - tºC –> CH3 – NO2 +H2O
metan nitrometan
c) Sulfoclorurarea (+ SO2 + Cl2) SR
CH4 + SO2 +Cl2 –> CH3 – SO2Cl + HCl
metan sulfoclorura de metil
B. Reactii de izomerizare
Mecanism de reactie: transpozitie T
Conditii de reactie: AlCl3, 50 - 100ºC
CH3 – CH2 – CH2 – CH3 <= AlCl3, tº => CH3 – CH – CH3
n.butan
CH3
2 – metal – propan
(izobutan)
C. Descompunerea termica – dehidrogenare + cracare
t<650º –> cracare
t>650º –> piroliza CH4 +CH2 = CH – CH3
>cracare
CH3 – CH2 – CH2 – CH3 – CH3 – CH3 + CH2=CH2
H2 + CH2 = CH – CH2 – CH3
>dehidrogenare
H2 + CH3 – CH = CH – CH
D. Reactii de oxidare
a) Oxidari => produsi ce apartin altor clase de substante
CH4 + 1/2O2 – 60 atm, 400ºC –> CH3 – OH
metanol
(alcool metilic, hidroxi-metan)
CH4 + O2 – 400-600ºC, oxizi de azot –>CH2 = O + H2O
metanal
(aldehida formica, formaldehida)
CH4 + 1/2O2 –> CO + 2H2
gaz de sinteza
CH4 + O2 –> C + 2H2O
negru de fum
CH4 + NH3 + 3/2O2 – pt, 1000ºC –>HCN + 3H2O
amonoxidare
CH4 + (N2, O2) –> CO2 + 2H2O +N2
aer
CH4 + H2O – Ni, 650-900ºC –> CO + 3H2
gaz de sinteza
R – CH3 – 100ºC, catalizatori, oxidare –> R – COOH
alcan superior acid gras
b) Arderi => CO2 + H2O + caldura (Q)
CH4 + 2O2 –> CO2 + 2H2O + Q
CnH2n+2 + 3n+1/2O2 –> nCO2 + (n+1)H2O
! Alcanii inferiori formeaza cu O2 si aerul amestecuri detonante.
Alcanii superiori ard progresiv si cu viteze controlabile.
Pentru a vedea tot referatul CLICK AICI
|
