Wiki-учебник
Что такое Wiki-учебник?МатематикаРусский языкГеометрияФизикаАнглийский языкЛитератураГеографияОбществознаниеИстория
Поиск по сайтуРеклама от партнёров: |
Главная > 
Wiki-учебник > 
Химия > 10 класс > Алканы: характеристика и химические свойства
Алканы
Наиболее простым углеводородом является метан CH4. В молекуле метана атомы соединяются почти неполярными ковалентными сигма-связями. Каждая из связей образована неспаренными электронами водорода и углерода. Атом углерода образует четыре связи с атомами водорода, если он находится в возбужденном состоянии. Как уже известно, четыре электронные пары отталкиваются друг от друга по направлению к вершинам тетраэдра. Поэтому молекула метана имеет форму тетраэдра. Электронную и структурную формулу метана изображают следующими способами: H . . H H : C : H C . . H H H H
В молекуле этана, как и в молекуле метана, каждый атом углерода образует четыре ковалентные связи, которые направлены к вершинам тетраэдра. Каждый атом углерода остаётся четырёхвалентным. Порядок соединения углеродных атомов можно изобразить сокращённой структурной формулой: CH3–CH3 · Углеводороды, имеющие только сигма-связи, выделяют в отдельный ряд насыщенных углеводородов, или акланов. Углеводороды ряда алканов подобны друг друга по составу, строению и свойствам. Состав каждого углеводорода отличается от состава соседнего на группу CH2. Они образуют ряд, называемый гомологическим. Каждый член этого ряда называют гомологом. Число атомов углерода в углеводородах можно продолжать наращивать. В молекулах полимеров, например полиэтилена, число атомов углерода в цепи может достигать сотен тысяч. Но при этом сохраняется четырёхвалентность углерода и тетраэдрическая ориентация связей в пространстве. Атомы углерода не всегда соединяются в линейную цепь. Например, могут образовываться разветвлённые цепи. Вещество, молекулы которого линейны, отличается по свойствам от вещества с разветвлённым скелетом молекулы, несмотря на одинаковый состав. · Явление существования двух или нескольких веществ с различной структурой, но с одинаковым составом называют изомерией. Химические свойстваЭнергия связи C-H в молекулах алканов высока. Следовательно, связи в молекулах очень прочны. Это значит, что для из разрушения необходимо затратить значительное количество энергии. Прочность связей делает алканы весьма инертными. Они вступают в реакции при высоких температурах или при поглощении света. Если смешать метан с галогеном (хлором, бромом), то при этом не будет наблюдаться никаких изменений. Значит, такая реакция не идёт при обычных условиях. Не всякое столкновение частиц исходных веществ приводит к реакции. Реакция метана с хлором осуществляется при освещении ультрафиолетовым излучением (солнечный свет, магниевая вспышка). Поглощение внешней энергии молекулами приводит к разрыву связи между атомами. В результате атомы водорода в углеводороде замещаются атомами галогена: CH4 + Cl– Cl=> CH3Cl + HCl Образующиеся молекулы хлорметана включаются в дальнейшую цепь превращений. В результате этого ещё один атом водорода замещается на атом хлора. На этом цепь реакций не прекращается. Третий атом водорода замещается на атом хлора и образуется трихлорметан. Наконец, трихлорметан также вступает в реакцию с образованием тетрахлорметана. Постепенное замещение атомов водорода в молекуле углеводорода приводит к образованию смеси продуктов. Реакции органических соединений, в которых атомы или группы атомов, связанных со скелетом молекулы, замещаются на другие атомы или группы атомов, относят к реакциям замещения. Нужна помощь в учебе?Предыдущая тема: Предмет органической химии: органические вещества Следующая тема:   Сложные эфиры: жиры
|