Не знаете тему «Химические свойства алканов» из органической химии? В статье разберем реакции по химическим свойствам алканов, которые помогут выполнять задания базового и повышенного уровня сложности.
Химические свойства алканов
Изучим основные химические свойства алканов и их уравнения:
- дегидрирование — отщепление молекулы водорода. Для проведения реакции нужна высокая температура (порядка 400-600°С), а также катализатор, которым может быть платина, никель и оксид хрома (III). Под их влиянием алканы превращаются в алкены или алкины с выделением водорода. Пример: CH3-CH2-CH3 → CH2=CH-CH3 + H2. Особые реакции разложения есть у метана. Они носят название пиролиза. Так, температура 1500°С приводит к разложению метана на ацетилен и водород. Температура 500°С вызывает разложение до этена и водорода;
- замещение — замена одного из атомов водорода на галоген или остаток азотной кислоты. Реакция идет в три стадии. На первой из молекулы галогена (или азотной кислоты) образуется радикал. Вторая приводит к росту цепи, так как углеводород также превращается в радикал. Третья — разрыв цепи, в ходе которого радикалы соединяются друг с другом. Существует правило: водород присоединяется к более гидрированному атому углерода. Реакция проходит в присутствии кванта света, который вызывает образование радикалов. Пример: CH3-CH2-CH3 + Cl2 → CH3-CHCl-CH3 + HCl. Пример нитрования азотной кислотой: CH3-CH2-CH3 + HO-NO2 → CH3-CHNO2-CH3 + H2O;
- изомеризация — изменение структуры углеродной цепи. Это уникальное химическое свойство алканов. Для проведения реакции нужна повышенная температура и катализатор — хлорид алюминия. Пример: CH3-CH2-CH2-CH3 → CH3-CH(CH3)-CH3;
- ароматизация — образование ароматических углеводородов. Это свойство, характерное для веществ, начиная от гексана. Они образуют шестичленные циклы бензольного ряда при температуре 500°С и воздействии катализатора (Cr2O3, Al2O3). Гексан образует бензол, гептан — толуол, а октан — ксилол. Пример: CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 → C6H6-CH3 + 4H2;
- каталитическое окисление кислородом. Существует несколько реакций:
- 2СН4 + О2 → 2СН3ОН (условия: катализатор, 480°С);
- СН4 + О2 → Н2С=О + Н2О;
- 2СН4 + 3О2 → 2НСООН + 2Н2О;
- 2СН3-СН2-СН2-СН3 + 5О2 → 4CH3COOH + 2Н2О (условия: катализатор, 200°С).
Теперь вы знаете химические свойства алканов для решения заданий. Хотите потренироваться в решении номеров из ЕГЭ? Записывайтесь на курсы «Уникум» Российского университета дружбы народов. В центре можно обучаться очно и дистанционно, в стандартных и мини-группах. Для закрепления материала вы сможете использовать полезные материалы с обучающего портала Unikum.
Содержание данной статьи носит ознакомительный характер. При подготовке к ЕГЭ пользуйтесь дополнительными источниками информации!