Засићени угљоводоници: својства и примјена

Прво, разматрамо маргиналне угљоводонике, посебно њихову структуру, својства, примене.

Опште информације о алканима

Ова класа обухвата једињења која испуњавају општу формулу ЦнХ2н + 2. Њихови молекули су линеарни, за њих је карактеристична само једноставна веза.

Гранични угљоводоници су представљени хомологном серијом метана. Између атома угљеника у њиховим молекулима сп3 хибридизација, коју карактерише угао од 109 степени.

Бити у природи

Ограничени угљоводоници су широко распрострањени у природи. На пример, метан, глава ове класе СхНу, формира се разлагањем животињских и биљних организама у мочварним подручјима (без приступа ваздуху).

Поред тога, ово једињење је присутно у рудницима угља, што често доводи до озбиљних експлозија и смрти рудара.

Ограничени угљоводоници у великим количинама садржани су у чврстом, течном и плиновитом облику у уљу. Поред метана, уље садржи пропан, етан, бутан и пентан.

Физичке особине алкана

Ове супстанце су слабо растворљиве у води. Најнижи чланови серије су гасови. Са повећањем релативне молекулске тежине једињења, примећено је повећање тачака кључања и топљења, прелазак из гасовитог стања у течности, настаје крутина.

Хемијска својства

Размотрите основне хемијске особине засићених угљоводоника. Због ниског поларитета Ц - Ц везе, они су хемијски неактивна једињења.

Међу карактеристичним особинама представника ове класе, уочавамо радикалну халогенацију. Као резултат интеракције у првој фази, формира се монохалогено једињење, као и водоник халогенид. Узимајући у обзир да реакција има ланчани механизам, супституција се наставља све док се атоми халогена не појаве умјесто водика.

Поред халогенације, засићени угљоводоници ступају у интеракцију нитратна киселина. Нитрација доводи до стварања нитроалкана.

Сумпор је повезан са заменом атома водоника сулфо групом, а међу реакционим производима биће алкансулфонска киселина и вода. Процес се изводи уз лагано загревање реакционе смеше, сумпорна киселина узети у концентрованом облику.

Под нормалним условима, алкани показују отпорност на тако јака оксидациона средства као што је калијум перманганат, калијум дихромат.

Када се температура подигне, уочава се њихова оксидација са ваздушним кисеоником угљен моноксид (4) и водена пара.

Некомплетна (каталитичка) оксидација доводи до стварања кетона, алдехида, карбоксилних киселина.

Када се Ц - Ц везе раскидају, долази до пуцања, због чега се једињења са мањим бројем атома угљеника формирају из дугог угљеничног ланца.

Међу производима дехидрогенације незасићених угљоводоника и молекула водоника, реакција се одвија на високим температурама.

Током дехидроциклизације формирају се ароматични угљоводоници који имају практичну примену.

Унсатуратед СхНу

Маргинални и незасићени угљоводоници могу имати цикличну или алифатичну структуру. На пример, алкени који имају општу формулу ЦнХ2н се разликују по присуству двоструких веза између атома угљеника.

Због тога за представнике низа етиленских карактеристичних реакција додавања двострукој вези. Хидрохалогенација и хидратација се врше за асиметричне алкене према Марковниковом правилу. Његова суштина је да када се спајају двоструком везом водониковог халида или воде, атоми халогена или хидроксо групе су везани за угљеник који има мањи број Х, а водоник иде до првог атома Ц.

Поред тога, за представнике ове класе органска једињења карактеристична реакција полимеризације. Нашла је широку примену у савременој хемијској индустрији. На пример, за производњу полиетилена, који је тражен у пољопривреди, медицина, етилен се узима као почетни мономер. Током процеса каталитичке полимеризације, двострука веза се распада, и на крају формира полимерно једињење.

Квалитативна реакција неодређеност (присуство двоструких и троструких веза у молекулима) је избељивање бром (јод) воде, као и избељивање раствора калијум перманганата.

Међу цикличним угљоводоницима, који се данас широко користе, треба споменути бензен и толуен. Ови СхНу су типични представници низа ароматичних угљоводоника, који имају општу формулу ЦнХ2н-6.

Бензен, у коме је електронска густина равномерно распоређена, сматра се ниско активним једињењем. Толуен који се користи за индустријску производњу бензојеве киселине, који је одличан конзерванс, има већу реактивност.

Закључак

У органској хемији се издваја неколико класа угљоводоника, које се разликују по распореду атома угљеника и присуству једноструких и двоструких (троструких) веза. Упркос значајним разликама у структури, физичким и хемијским својствима, све су оне тражене у различитим индустријама. Међу засићеним угљоводоницима, метан и његови најближи хомологи су од посебног интереса.

Од диенских једињења, водећи индикатори у производњи полимерних материјала су 1,3-бутадиен и 2-метилбутадиен-1.3. Од посебног интереса су ароматски угљоводоници. Они су основа за производњу органских бојила, конзерванса.