Idrocarburi saturi: proprietà e applicazioni

Innanzitutto, consideriamo gli idrocarburi marginali, in particolare la loro struttura, proprietà, applicazioni.

Informazioni generali sugli alcani

Questa classe include composti che soddisfano la formula generale CnH2n + 2. Le loro molecole sono lineari, solo un semplice legame è caratteristico di esse.

Gli idrocarburi limite sono rappresentati da una serie omologa di metano. Tra gli atomi di carbonio nella loro molecola sp3 ibridazione, che è caratterizzato da un angolo di 109 gradi.

Essere nella natura

Gli idrocarburi limite sono ampiamente distribuiti in natura. Ad esempio, il metano, il capo di questa classe di ShNu, è formato dalla decomposizione di organismi animali e vegetali in zone paludose (senza accesso all'aria).

Inoltre, questo composto è presente nelle miniere di carbone, che spesso porta a gravi esplosioni e alla morte dei minatori.

Gli idrocarburi limite in grandi quantità sono contenuti in forma solida, liquida e gassosa in olio. Oltre al metano, l'olio contiene propano, etano, butano e pentano.

Proprietà fisiche degli alcani

Queste sostanze sono leggermente solubili in acqua. I membri più bassi della serie sono i gas. Con un aumento del peso molecolare relativo dei composti, si osserva un aumento dei punti di ebollizione e di fusione, una transizione da uno stato gassoso a un liquido, si verifica un solido.

Proprietà chimiche

Considerare le proprietà chimiche di base degli idrocarburi saturi. A causa della bassa polarità del legame C-C, sono composti chimicamente inattivi.

Tra le proprietà caratteristiche dei rappresentanti di questa classe, notiamo l'alogenazione radicale. Come risultato dell'interazione nel primo stadio, si forma un composto monoalogeno e l'alogenuro di idrogeno. Considerando che la reazione ha un meccanismo a catena, la sostituzione continua fino a quando gli atomi di alogeno appaiono al posto degli idrogeni.

Oltre all'alogenazione, gli idrocarburi saturi interagiscono con acido nitrico. La nitrazione porta alla formazione di nitroalcani.

La solforazione è associata alla sostituzione di un atomo di idrogeno da parte di un gruppo solfo, tra i prodotti della reazione ci saranno acido alcansolfonico e acqua. Il processo viene eseguito con un leggero riscaldamento della miscela di reazione, acido solforico preso in forma concentrata.

In condizioni normali, gli alcani mostrano resistenza a tali forti agenti ossidanti come il permanganato di potassio, dicromato di potassio.

Quando la temperatura aumenta, si osserva la loro ossidazione con l'ossigeno dell'aria monossido di carbonio (4) e vapore acqueo.

L'ossidazione incompleta (catalitica) porta alla formazione di chetoni, aldeidi, acidi carbossilici.

Quando i legami C - C si rompono, si verifica la rottura, a seguito della quale si formano composti con un numero inferiore di atomi di carbonio da una lunga catena di carbonio.

Tra i prodotti della deidrogenazione di idrocarburi insaturi e molecole di idrogeno, la reazione avviene a temperature elevate.

Durante la deidrociclazione si formano idrocarburi aromatici che hanno un'applicazione pratica.

ShNu insaturo

Gli idrocarburi marginali e insaturi possono avere una struttura ciclica o alifatica. Ad esempio, gli alcheni aventi la formula generale CnH2n si distinguono per la presenza di doppi legami tra gli atomi di carbonio.

Questo è il motivo per cui i rappresentanti di una serie di reazioni caratteristiche dell'etilene di aggiunta al doppio legame. Idroalogenazione e idratazione vengono effettuate per alcheni asimmetrici secondo la regola di Markovnikov. La sua essenza è che quando si uniscono mediante un doppio legame di un alogenuro di idrogeno o acqua, gli atomi di alogeno o i gruppi idrossili sono attaccati al carbonio che ha un numero minore H, e l'idrogeno va al primo atomo C.

Inoltre, per i rappresentanti di questa classe composti organici reazione di polimerizzazione caratteristica. Ha trovato ampia applicazione nella moderna industria chimica. Ad esempio, per la produzione di polietilene, che è richiesto in agricoltura, la medicina, l'etilene è preso come monomero iniziale. Durante il processo di polimerizzazione catalitica, un doppio legame si rompe, formando un composto polimerico.

Reazione qualitativa l'indeterminazione (la presenza di legami doppio e triplo nelle molecole) è lo sbiancamento dell'acqua di bromo (iodio), così come lo sbiancamento della soluzione di permanganato di potassio.

Tra gli idrocarburi ciclici, che sono ora ampiamente utilizzati, vanno menzionati il ​​benzene e il toluene. Questi ShNu sono rappresentanti tipici di un numero di idrocarburi aromatici, che hanno la formula generale CnH2n-6.

Il benzene, in cui la densità elettronica è distribuita uniformemente, è considerato un composto a bassa attività. Il toluene utilizzato per la produzione industriale di acido benzoico, che è un ottimo conservante, ha una maggiore reattività.

conclusione

Nella chimica organica si distinguono diverse classi di idrocarburi, che differiscono nella disposizione degli atomi di carbonio e nella presenza di legami singoli e doppi (tripli). Nonostante le differenze significative nella struttura, proprietà fisiche e chimiche, sono tutti richiesti in vari settori. Tra gli idrocarburi saturi, il metano e gli omologhi più vicini sono di particolare interesse.

Tra i composti dienici, gli indicatori principali nella produzione di materiali polimerici sono 1,3-butadiene e 2-metilbutadiene-1,3. Di particolare interesse sono gli idrocarburi aromatici. Sono la base per la produzione di coloranti organici, conservanti.