химический каталог




Органическая химия

Автор И.И.Грандберг

>Н3С"

Однако в этих случаях иногда наблюдается частичная изомеризация углеродного скелета — образуются более разветвленные алканы.

СН,—с/

>CH4 + Na2C03

4. Алканы могут быть получены при сплавлении солей карболовых кислот со щелочью. Образующийся при этом алкая содержит на один атом углерода меньше, чем исходная карбоновая кислота:

+ NaOH NONa

Метод получения метяпя Метан может быть получен гидролизом карбида алюминия:

А14С3 4А1(ОН)3 + ЗСН4

5. Физические свойства

Температура плавления нормальных углеводородов в гомологическом ряду увеличивается медленно. Начиная с угле-: водорода С16Н34 высшие гомологи при обычной температуре — - твердые вещества.

Температура кипения у всех разветвленных алканов ниже, чем у нормальных алканов, и притом тем ниже, чем более разветвлена углеродная цепь молекулы. Это видно, например, из сравнения температур кипения трех изомерных пентанов. Наоборот, температура плавления оказывается самой высокой у изомеров с максимально разветвленной углеродной цепью. Так, из всех изомерных октанов лить гексаметилэтан (СН3)3С—С(СН3)3 является твердым веществом уже при обычной температуре (т. пл. 104 °С). Эти закономерности объясняются следующими причинами.

Превращению жидкости в газ препятствуют ван-дер-ва-альсовы силы взаимодействия между атомами отдельных молекул. Поэтому чем больше атомов в молекуле, тем выше температура кипения вещества, следовательно, в гомологическом ряду температура кипения должна равномерно расти. Если сравнить силы взаимодействия молекул н-пентана и неопента-на, то ясно, что эти силы больше для молекулы с нормальной цепью углеродных атомов, чем для разветвленных, так как в молекуле неопентана центральный атом вообще выключен из взаимодействия.

Главным фактором, влияющим на температуру плавления вещества, является плотность упаковки молекулы в кристаллической решетке. Чем симметричнее молекула, тем плотнее ее упаковка в кристалле и тем выше температура плавления (у н-пентана -132 °С, у неопентана -20 °С).

Согласно теории строения А. М. Бутлерова, физические свойства веществ зависят от их состава и строения. Рассмотрим на примере предельных углеводородов изменение физических свойств в гомологическом ряду (см. табл. 19).

Четыре первых члена гомологического ряда, начиная с метана, — газообразные вещества. Начиная с пентана и выше нормальные углеводороды представляют собой жидкости 152

6. Химические свойства

Предельные углеводороды при обычных условиях обладают большой химической инертностью. Это объясняется тем, что все а-связи углерод — углерод и углерод — водород в них весьма прочны (энергии этих связей порядка 380 кДж/моль). К реакциям присоединения они вообще не способны нслед153

единения, на предельные углеводороды не действует при комнатной температуре. Сильные окислители (например, перманга-нат калия) при комнатной температуре тоже не действуют на алканы.

При сравнительно невысоких температурах протекает лишь небольшое число реакций, при которых происходит замена атомов водорода предельных углеводородов на различные атомы и группы, — реакции замещения.

Окисление. Окислители, даже такие, как хромовая смесь и перманганат калия, при обычных температурах не действуют на предельные углеводороды с нормальной углеродной цепью. Легче окисляются углеводороды, в молекулах которых имеется третичный атом углерода.

При температуре выше 300 °С предельные углеводороды воспламеняются и сгорают с образованием С02 и Н20:

С5Н12 + 802 —* 5С02 + 6Н20

При температуре около 200 °С алканы окисляются кислородом воздуха в присутствии марганцевых катализаторов, образуя кислородсодержащие вещества с меньшим числом атомов углерода в молекуле; следовательно, при этом происходит не только окисление, во и расщепление молекул углеводородов.

При очень высоких температурах в промышленности реализован процесс взаимодействия метана с водой:

СН4 + Н20 —> СО + ЗН2

Получающаяся смесь газов идет на синтез синтола (см. с. 161).

Теплота сгорания. Теплота сгорания ДЯ определяется как количество теплоты, выделяющейся или поглощающейся в реакции при постоянном давлении. Когда теплота выделяется (экзотермическая реакция), АН используется с отрицательным знаком; в случае эндотермических реакций (проходящих с поглощением теплоты) ДЯ используется с положительным знаком. Так, например, реакция горения метана является сильно экзотермической:

СН4 (г) + 202 (г) >• С02 (г) + 2Н20 (г); ДЯ = -804 кДж/моль

Можно рассчитать теплоты реакции из энергии связей, используя разницы между теплотами, необходимыми для разрыва связей в реагентах,

154

202(г) »40(г), ДЯ = 2 ? 498 = 996 кДж/моль

С (г) + 20 (г) = С02 (г), ДН - -2 ? 8041 - -1608 кДж/моль

20 (г) + 4Н (г) = 2Н20 (г), ДЯ 4 ? 461 = -1844 кДж/моль

В результате ДЯ реакции будет равна 1656 + 996 - 1608 - 1844 =--800 кДж/моль, что не так сильно отличается от экспериментального

СНа

Н,С—СНо—С—Н + НО—N

Нитрование. Азотная кислота яри обычной температуре почти не действует на предельные углеводороды; при нагреван

страница 50
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193

Скачать книгу "Органическая химия" (15.9Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
аренда видеопректора
Рекомендуем компанию Ренесанс - деревянные лестницы в леруа мерлен фото и цены - надежно и доступно!
стул самба
Выгодное предложение в КНС Нева на PA03670-B051 - офис в Санкт-Петербурге, ул. Рузовская, д.11

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2016)