Formalaşma, Orta təhsil və məktəblər
Alkan üçün tipik reaksiyalar hansılardır
kimyəvi birləşmələrin hər sinif onların elektron quruluşunun xassələri nümayiş edə bilər. Alkanlı tipik əvəz reaksiya, parçalanma və ya molekulyar oksidləşmə üçün. Bütün kimyəvi proseslər müzakirə olunacaq öz xüsusi axını var.
Alkanlı nədir
parafin kimi tanınır Bu doymuş karbohidrogen birləşmələri. Bu molekullar yalnız bir mürəkkəb var olan xətti və ya budaqlı acyclic zəncir, yalnız karbon və hidrogen atomlarının ibarətdir var. sinif xüsusiyyətləri nəzərə alaraq, siz Alkan nə reaksiya xarakterik hesablamaq olar. Onlar bütün sinif üçün formula tabe: H 2n + 2 C n.
kimyəvi strukturu
Parafin molekul SP 3 hibridləşdirilməsi nümayiş karbon atomları ibarətdir. Onlar bütün dörd valence orbitals məkanda eyni forma, enerji və istiqaməti var. 109 ° və 28 'enerji səviyyələri arasında bucaq ölçüsü.
molekulların vahid istiqrazlar olması reaksiyalar Alkan xarakterik nə müəyyən edir. Onlar σ-mürəkkəb ehtiva edir. karbonlar arasında rabitə C-H biraz artıq, nonpolar və zəif polarizable edir. Həmçinin, karbon atom bir növbədə elektron sıxlığı ən electronegative edir. çıxan mürəkkəb C-H aşağı polarite ilə xarakterizə olunur.
əvəzetmə reaksiya
Maddələr sinif parafin aşağı kimyəvi fəaliyyəti var. Bu C-C çünki qeyri-polarite qırmaq çətindir C-H arasında istiqrazların gücü ilə izah oluna bilər. onları məhv əsasında sərbəst radikal növü cəlb orada homolytic mexanizmdir. Alkanlı ilə xarakterizə olunur Odur ki bir əvəz reaksiya. Belə maddələr yükdaşıyıcıların su molekulları və ya ionları ilə qarşılıqlı edə bilərlər.
Onlar hidrogen atomu halogen elementləri və ya digər aktiv qrupu ilə əvəz olunur sərbəst radikal əvəz dərəcə. Bu reaksiyalar halogenləşdirmə, sulfochlorination və nitration ilə bağlı proseslər daxildir. Bu Alkan törəmələri hazırlanması gətirib.
- Process pulsuz radikallar formalaşır olan bir nukleasiya təşəbbüsü və ya zəncir ilə başlayır. katalizatorlar ultrabənövşəyi işıq və istilik mənbəyidir.
- Sonra ardıcıl aktiv hissəciklər effektiv molekulları ilə qarşılıqlı keçirilir olan zəncir inkişaf edir. müvafiq olaraq molekulları və radikallar, öz dönüşüm edir.
- son addım zəncir qırmaq edəcək. Orada rekombinasiya və ya aktiv hissəciklər yox. Belə ki, bir zəncirvari reaksiya inkişaf xitam.
halogenləşdirmə prosesi
Bu radikal növü mexanizmi əsaslanır. Alkan halogenləşdirmə reaksiya ultrabənövşəyi işıq və halogens və karbohidrogenlərin qarışığından istilik ilə şüalanma ilə yer tutur.
prosesinin bütün mərhələləri Markovnikovu ifadə qayda tətbiq edilir. Bu halogen, xüsusilə ilə əvəz məruz ki hidrogen, hidrogenləşdirilmiş karbon məxsusdur. Halogenləşdirmə aşağıdakı ardıcıllıqla baş verir: əsas bir ali karbon atom.
proses uzun əsas karbohidrogen zənciri ilə Alkan molekulların daha yaxşı yer tutur. Bu istiqamətdə ionlaşdırıcı enerji azalması, maddə asan Cleaved elektron bağlıdır.
Misal metan molekulların klorlama edir. ultrabənövşəyi şüalanma fəaliyyət Alkan bir hücum həyata keçirmək bir parçalanması xlor radikal növ səbəb olur. Separation baş və atom hidrogen H 3 C formalaşması · ya bir metil radikal. Belə bir hissəcik, öz növbəsində, onun strukturu və yeni kimyəvi formalaşması məhv aparıcı molekulyar xlor hücum.
Hər mərhələdə əvəzetmə proses yalnız bir hidrogen atom həyata keçirilir. Alkan of halogenləşdirmə reaksiya hlormetanovoy, dixlorometan və trihlormetanovoy tetrahlormetanovoy molekul tədricən meydana gəlməsinə gətirib çıxarır.
aşağıdakı kimi sxematik, prosesdir:
H 4 C + Cl: Cl → H 3 CCL + HCl,
H 3 CCL + Cl: Cl → H 2 CCL 2 + HCl,
H 2 CCL 2 + Cl: Cl → HCCl 3 + HCl,
HCCl 3 + Cl: Cl → CCL 4 + HCl.
xarakterizə digər Alkan belə bir proses daşıyan metan molekulların xlorlaşma fərqli olaraq hidrogen əvəz olan maddələr bir karbon atom deyil, bir neçə almaq. Onların kəmiyyət nisbəti temperatur göstəriciləri ilə bağlı. soyuq şəraitdə, ali, orta və ibtidai strukturu ilə törəmələri formalaşması nisbətində azalaraq.
belə birləşmələrin formalaşması artan temperatur hədəf sürətlə səviyyəli. halogenləşdirmə prosesində karbon atomu ilə radikal toqquşması müxtəlif ehtimalı göstərir statik amil təsir var.
yod ilə Process halogenləşdirmə normal şəraitdə baş vermir. Bu, xüsusi şərait yaratmaq lazımdır. metan məruz zaman halogen baş hidrogen yodlu görə baş verir. Bu nəticəsində ilkin reaktiv metan və yod önə metil yodlu bir təsiri var. Belə bir reaksiya geri hesab olunur.
Alkan of Wurtz reaksiya
Bu doymuş simmetrik quruluşu ilə karbohidrogenlərin almaq üçün bir üsuldur. reaktiv natrium metal, alkil bromidlər ya alkil xloridlər istifadə olunur. iki karbohidrogen radikalların məbləği onların qarşılıqlı hazırlanmış natrium halide və artan karbohidrogen zəncir ilə. Sxematik, sintez belə: R-Cl + Cl-R + 2NA → R-R + 2NaCl.
Onların molekulların halogens əsas karbon atom var əgər Alkan of Wurtz reaksiya mümkündür. Məsələn, CH 3 -CH 2 -CH 2 Br.
məhsul formalaşır üç müxtəlif zəncirlər kondensasiya iki birləşmələrin galogenuglevodorododnaya qarışıq oyun zamanı bilərsiniz. Bu reaksiya misal chloromethanes və hloretanom ilə natrium Alkan qarşılıqlı kimi xidmət edə bilər. çıxış butan, propan və etan ibarət bir qarışığıdır.
natrium Bundan başqa, mümkün litium və ya kalium daxil digər qələvi metallar, istifadə etmək.
proses sulfochlorination
O, həmçinin Reed reaksiya adlanır. Bu pulsuz əvəz prinsipi çalışır. reaksiya Bu cür ultrabənövşəyi şüalanma iştirakı ilə kükürd dioksid və molekulyar xlor bir qarışıq fəaliyyət Alkan səciyyəvidir.
proses xlor iki radikallardan əldə orada zəncirvari mexanizminin təşəbbüsü ilə başlayır. bir alkil hissəciklər və hidrogen xlorid molekulların səbəb verir bir hücum Alkan. karbohidrogen By radikal kükürd dioksid kompleks hissəciklər yaratmaq üçün əlavə. ələ sabitləşdirmək üçün bir molekul bir xlor atom baş verir. son material bu səthi-aktiv birləşmələrin sintezi istifadə olunur, bir Alkan sulfonyl xlorid edir.
Sxematik, proses bu kimi görünür:
CLCL → hv ∙ Cl + ∙ Cl,
HR + ∙ Cl → R ∙ + HCl,
R ∙ + OSO → ∙ RSO 2
RSO 2 + ClCl → RSO 2 Cl + ∙ Cl ∙.
nitration ilə bağlı proseslər
Alkan həll 10% və qaz dövlət tetravalent azot oksidi ilə azot turşusu ilə reaksiya. onun baş verməsi şərtləri yüksək temperatur dəyərlər (140 ° C) və aşağı təzyiq dəyərlər var. çıxış istehsal nitroalkanes edir.
Konovalov alim adına sərbəst radikal tipli prosesi nitration sintezini açdı: CH 4 + Hno 3 → CH 3 NO 2 + H 2 O.
parçalanma mexanizmi
tipik Alkan dehidrogenləşməsi və krekinq üçün. Metan molekul tam istilik parçalanma məruz qalır.
Yuxarıda reaksiyaların əsas mexanizm Alkan olan atomların parçalanma var.
dehidrogenləşdirmə prosesi
parafin karbon skelet hidrogen atomları ayıran zaman, metan istisna olmaqla doymamış birləşmələr əldə edilir. yüksək temperatur (400 600 ° C) və platin, nikel kimi fəaliyyət sürətləndiriciləri altında test Alkan belə kimyəvi reaksiyalar xrom oksidləri və alüminium.
etan və ya propan molekulların reaksiya iştirak, onda onun məhsulları eten və ya bir cüt bond ilə propen edəcək.
dörd və ya beş-karbon skelet dehidrogenləşmə diyen mürəkkəb əldə. meydana butan-1,3 butadien və 1,2-butadien From.
6 və ya daha çox karbon atomları ilə reaksiya maddələrin mövcud olarsa, benzol formalaşır. Bu üç ikiqat istiqrazlar ilə aromatik üzük var.
parçalanma ilə bağlı proses
yüksək temperatur altında Alkan reaksiya bir boşluq karbon istiqrazlar və radikal növü fəal növlərinin formalaşması ilə keçə bilər. Belə proseslər krekinq və ya piroliz kimi istinad edilir.
500 ° C-dən çox temperaturda reaktiv istilik, molekulların parçalanması nəticəsində olan alkil tipli radikalların kompleks qarışıqları formalaşır.
doymuş və doymamış birləşmələr almaq səbəbiylə karbon zəncir uzunluğu Alkan of piroliz güclü istilik altında həyata keçirilməsi. Bu istilik krekinq adlanır. Bu proses ortalarında 20-ci əsrə qədər istifadə olunur.
günah aşağı oktan sayı (az 65) ilə karbohidrogen almaq idi, belə ki, əvəz edilmişdir katalizator krekinq. proses şaxələnmiş quruluşa sahib bir aluminosilicate sürətləndirici azad Alkan iştirakı ilə, 440 ° C aşağıda temperatur, və az 15 atmosfer təzyiq keçiriləcək. 4 → t ° C 2 H 2 + 3H 2 2ch: misal metan piroliz edir. reaksiya zamanı əmələ asetilen və molekulyar hidrogen.
molekul metan dönüşüm edilə bilər. Bu reaksiya su və nikel katalizator tələb edir. çıxış karbon qazı və hidrogen bir qarışığıdır.
oksidləşmə prosesləri
elektron təsiri ilə bağlı tipik Alkan var kimyəvi reaksiyalar.
parafin avtomatik oksidləşmə var. Bu doymuş karbohidrogenlərin oksidləşmə pulsuz radikal mexanizmi daxildir. reaksiya zamanı maye faza Alkan hidroperoksid əldə. Əvvəlcə parafin molekul ayrılan aktiv radikallar oksigen ilə verir. Next, alkil hissəcik bir molekul O 2, ∙ RƏO əldə qarşılıqlı. bir yağ turşusu peroxy radikal-ci ildən Alkan molekul əlaqə, sonra hidroperoksid azad edilir. Misal etan of öz-özünə oksidləşmə edir:
C 2 H 6 + O 2 → ∙ C 2 H 5 + HOO ∙,
∙ C 5 H 2 + O 2 OOC 2 ∙ → H 5,
∙ OOC 2 H 5 + C 2 H 6 → HOOC 2 H 5 + ∙ C 2 H 5.
yanacaq tərkibi müəyyən əsasən kimyəvi xassələri var yanma reaksiya ilə xarakterizə Alkan üçün. 2C 2 H 6 + 7o 2 4CO → 2 + 6H 2 O. Onlar istilik emissiya ilə təbiətdə oksidləşdirici var
proses oksigen kiçik bir məbləğ müşahidə olunarsa, son məhsul O 2 konsentrasiyası ilə müəyyən bir Divalent karbon və ya karbon monoksit, ola bilər.
katalitik maddələrin təsiri və qızğın 200 ° C altında Alkan oksidləşmə spirt molekul, aldehid və ya karbon turşusu əldə edilir.
NÜMUNƏ etan:
C 2 H 6 + O 2 → C 2 H 5 OH (etanol)
C 2 H 6 + O 2 → CH 3 CHO + H 2 O (ethanal və su)
2C 2 H 6 + 3o 2 → 2ch 3 COOH + 2H 2 O (ethanoic turşusu və su).
Alkan üçhədli tsiklik peroksid təsiri altında zağlı bilər. Bu dimethyl dioxirane daxildir. nəticə parafin spirt molekulunun oksidləşmə edir.
Nümayəndələri parafin, eləcə də KMnO 4 və ya kalium permanganat cavab verməyən brom su.
izomerləşmə
Alkan-də elektrofil mexanizmi ilə əvəz növü reaksiya səciyyələnir. Bu karbon zəncirinin izomerləşmə adlanır. Bu prosesi bir doymuş parafin ilə reaksiya alüminium xlorid, catalyzes. Misal 2-methylpropane edir butan molekul olan izomerləşmə C 4 H 10 → C 3 H 7 CH 3.
proses dad
dehydrocyclization aparılması qadir əsas karbon zəncir altı və ya daha çox karbon atomları olan doymuş maddələr. qısa molekulların bu reaksiya xarakterik deyil. nəticə həmişə onların tsikloheksan və törəmələri kimi altı üzvlü ring edir.
reaksiya sürətləndiricilər iştirakı və bir daha sabit benzin ring daxil dönüşüm daha dehidrogenləşməsi keçir. Bu aromatik və ya arena acyclic karbohidrogen konvertasiya baş verir. Misal heksan dehydrocyclization edir:
H 3 C-CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 2 -CH 3 → C 6 H 12 (tsikloheksan)
C 6 H 12 → C 6 H 6 + 3H 2 (benzol).
Similar articles
Trending Now