Алканы — углеводороды, в которых все связи насыщенные
Насыщенные связи = одинарные связи
Ненасыщенные связи = двойные или тройные связи (то есть их можно насытить водородом и превратить в одинарные)
Молекулярная формула алканов CnH2n+2
Если нужно найти молекулярную формулу гептана, в котором 7 углеродов, то получаем C₇H₂×₇₊₂ → C₇H₁₆
Низкомолекулярные алканы (С₁-С₄) — газы. С увеличением количества углеродов алканы становятся жидкостями, а потом твердыми веществами
В целом алканы являются достаточно инертными веществами, поскольку для разрыва связей C-C необходимо много энергии
Получить бесплатно весь справочник по химии в ЛС ВКонтакте
Хлорирование и бромирование алканов на свету
Алканы довольно инертны, поэтому для галогенирования (хлорирования/бромирования) им нужна дополнительная энергия. Хлорирование обычно идет при УФ-облучении (hν или УФ над стрелкой), бромирование при нагревании
При этом молекула хлора разрывается пополам: один хлор связывается с алканом, выбивая из него водород, а второй хлор связывается с выбитым водородом, образуя HCl
Если алкан несимметричный, то галоген встает к тому атому углерода, у которого меньше всего атомов водорода
Реакция идет по свободно-радикальному механизму. Для нас это значит то, что реакция не всегда идет по описанной выше схеме. То есть хлор может вставать и к другим атомам углерода, но такие продукты получаются в заметно меньших количествах
Задание может быть сформулировано так: сколько продуктов получается при хлорировании метилпропана? Если помнить про свободно-радикальный механизм реакции, то вы дадите правильный ответ — 3 (а не 2, как было бы без знания этого факта)
НО! во всех остальных случаях в ЕГЭ надо писать лишь основной продукт (где хлор идет к тому углероду, у которого меньше всего водородов)
Нитрование алканов (реакция Коновалова)
Из-за инертности алканов для протекания реакции необходимо нагревание
Для реакции так же характерен свободно-радикальный механизм
Дегидрирование алканов
Для дегидрирования можно использовать любой из 3 классических катализаторов: Pt, Pd или Ni. Также может быть использован Cr₂O₃, но он используется и для риформинга (см. дальше)
Крекинг крупных алканов
При крекинге крупных алканов они разваливаются на алкан и алкен
Крекинг мелких алканов
Есть 2 варианта реакции — крекинг метана и этана. Важно указывать температуру 1200⁰С или 1500⁰С
Риформинг (дегидроциклизация) алканов
В качестве катализатора используется Cr₂O₃. Однако нужно помнить, что Cr₂O₃ может быть использован и для обычного дегидрирования!
В реакцию риформинга вступают только гексан и гептан
Реакция Вюрца
Реакция в общем виде: R — любой радикал. Hal — любой галоген (F, Cl, Br, I). Вместо Na может быть использован любой щелочной или щелочно-земельный метал, но в ЕГЭ чаще всего встречается именно Na
Важно! Реакция Вюрца может проводиться в том числе с 2 разными веществами
Гидролиз Al₄C₃
В эту реакцию вступает только Al₄C₃
Изомеризация алканов
Изомеры — вещества с одинаковой молекулярной формулой, но разной структурной формулой
Каталитическое окисление бутана
В эту реакцию вступает только бутан. Катализатор над стрелкой можно указать в общем виде (просто «кат.»)
Декарбоксилирование солей карбоновых кислот
Вместо соли натрия можно взять любую другую
Взаимодействие галогеналканов с водным раствором щелочей
Важно указать, что раствор водный
Получить тест по теме в ЛС Вконтакте
Примерное время выполнения: 15 минут.
Полноценный тест с автоматической проверкой. Мы используем сервис «РЕШУ ЕГЭ» как самый удобный в коммуникации между учителем и учеником. На сервисе возможна авторизация через ВК.