Алкандарды жана алардын касиеттерин алуу

2024 Автор: Angel Austin | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 05:34

Органикалык химия курстарында изилденген эң жөнөкөй кошулмалар каныккан углеводороддор же парафиндер, алкандар деп да аталат. Алардын сапаттык курамы эки гана элементтин атомдору менен берилген: көмүртек жана суутек. Кошулмалардын молекулаларында химиялык байланыштын бир гана түрү бар - бир же жөнөкөй. Биздин макалада биз алкандардын түзүлүшүн, ошондой эле алуу ыкмаларын жана касиеттерин изилдейбиз.

Сериянын өкүлдөрү жана алардын аттары

Парафиндер классынын биринчи кошулмасы метан. Анын молекулярдык формуласы CH₄, ал заттардын жалпы формуласына туура келет, ал төмөнкүдөй: C H₂ +2_{. Биринчи төрт алкандын жеке аталышы бар, мисалы, метан, этан. Бешинчи кошундудан баштап номенклатура грек цифраларын колдонуу менен түзүлөт. Мисалы, C}5_H12 _{молекуласында беш көмүртек атому бар зат пентан (грекче «пента» - беш деген сөздөн) деп аталат. Рационалдык номенклатура боюнча алкандар,биз изилдеп жаткан химиялык касиеттери жана өндүрүшү заттар түрүндө көрсөтүлүшү мүмкүн - метандын туундулары. Анын молекуласында бир же бир нече суутек атому углеводороддун радикалдары менен алмаштырылат. Системалык номенклатурага ылайык, радикалдар жакыныраак турган учунан баштап номерленген көмүртек атомдорунун эң узун тизмегин тандоо керек. Андан кийин радикалдык бөлүкчө менен сигма байланышы менен байланышкан көмүртек атомунун саны аныкталат жана радикал ага алкандын атын кошуу менен тазаланат, мисалы, 3-метилбутан.}

Алкандарды өндүрүү

Парафин өндүрүүнүн негизги жана кеңири таралган булагы болуп минералдар: жаратылыш газы жана мунай саналат. Суутек жана азот менен бирге метандын издери саз газында кездешет. Озоцеритте молекуласында көп сандагы көмүртек атомдорун камтыган катуу алкандар болот. Бул, мисалы, Батыш Украинада кендери иштетилип жаткан бардык уникалдуу касиеттери бар тоо муму. Ошондой эле каныккан углеводороддорду, атап айтканда, калыбына келтирүү реакциясы аркылуу алуунун бир катар синтетикалык ыкмалары бар. Өнөр жайда, мисалы, галоалкилдер менен йодид суутектин же натрий амальгамасынын ортосунда редокстук реакцияларды колдонуу менен алкандарды өндүрүүнүн бир нече ыкмаларын айырмалоого болот. Алкендерди, алкиндерди же алкадиендерди никель катализаторунун катышуусунда суутек менен калыбына келтирүү жөнөкөй. Реакция продуктусу тиешелүү парафин болот. Процесс төмөнкү теңдеме менен көрсөтүлүшү мүмкүнреакциялар:

CH₂ =CH₂ + H₂=H ₃C-CH₃ (этан)

Карбон кислоталарынын туздарынын щелочтук эрүүсү

Натрий тузун CH₃COONa же активдүү металл атомдорун камтыган ушул класстагы башка заттарды натрий гидроксиди же сода акитасы менен ысытсаңыз, каныккан углеводороддорду аласыз. Реакциянын биринчи түрү лабораторияда көбүрөөк колдонулат, экинчиси туздун курамына кирген карбон кислотасынын структурасын так талдоо үчүн колдонулат. Алкандарды алуунун мындай ыкмасы реагенттин көмүртек чынжырынын бөлүнүшүн жана андагы көмүртек атомдорунун санынын азайышын байкоого мүмкүндүк берет.

Вюрц реакциясы

Суутек атомдору хлор, бром же йод бөлүкчөлөрү менен алмаштырылган парафиндердин туундусу болгон заттар майда дисперстүү металлдык натрий менен өз ара аракеттениши мүмкүн. Жалпы реакция теңдемеси:

2RHal + 2Na → R-R + 2NaHal, Бул процессти 1870-жылы француз химиги Ф. Вюрц ачкан. Кийинчерээк П. П. Шарыгин анын алканды өндүрүүгө алып баруучу механизмин тактаган. Галоген атому алгач металлга алмаштырылат экен. Андан кийин пайда болгон натрий органикалык зат башка галоалкан молекуласы менен өз ара аракеттенет. Бул реакция жогорку парафиндерди синтездөө технологиясында колдонулушун тапты.

Каныккан углеводороддордун касиеттери

Органикалык бирикмелердин ар бир классынын физикалык мүнөздөмөсү аныкталгантабигый түрдө өзгөрүүчү жана заттардын молекулаларынын түзүлүшүнө көз каранды болгон касиеттер. Ошентип, алкандардын биринчи төрт гомологу, биз буга чейин реакцияларын карап чыкканбыз, бул газдар. Курамында 5тен 14кө чейин көмүртек атомдорун камтыган парафиндер суюк фазада болот, ал эми калган алкандар катуу бирикмелер. Газ түрүндөгү жана катуу заттар жытсыз, суюк парафиндер керосин же бензин жыттанат. Заттардын эң маанилүү химиялык касиеттерине, мисалы, катуу кычкылдануу - күйүү кирет, анын натыйжасында көп сандагы жылуулук бөлүнүп чыгат:

CH₄ + 2O₂=CO₂ + 2H ₂O

Эске салсак, метан негизги отундун – жаратылыш газынын негизги компоненти болуп саналат.

Алмаштыруу реакциялары

Алкандардын дагы бир өзгөчөлүгү эркин радикал механизми аркылуу өтүүчү галогендөө. Ал алмаштыруу реакцияларына тиешелүү жана парафиндердин галоген туундуларынын кошулмаларынын пайда болушуна алып келет:

C₅H₁₂+Cl₂=HCl + C₅ H₁₁Cl (хлоропентан).

Нитрлөө – алкандардын суюлтулган нитрат кислотасы менен катализатордун катышуусунда жана басым астында өз ара аракеттенүүсү, 1889-жылы Н. М. Коновалов тарабынан ачылган. Парафин нитробирикмелери ракеталык отун, жардыргыч заттарды өндүрүү үчүн, ошондой эле карбон кислоталарын жана аминдерди алуу үчүн сырье катары колдонуунун кеңири спектрине ээ.

Алкандардын гомологдук катарынын жогорку мүчөлөрүнүн катализатордун катышуусунда кычкылданышы спирттер менен карбоксилдердин пайда болушуна алып келет.пластмассаларды жана жуучу каражаттарды өндүрүүдө колдонулган пластификаторлорду синтездөө үчүн колдонулган кислоталар.

Биз макалабызда каныккан углеводороддордун касиеттерин карап чыктык жана аларды кантип алууну изилдедик.