Насичені вуглеводні. Алкани

1. Поняття органічна речовина ввів у 1827 році швецький хімік Берцеліус. Він визначив органічну хімію,як хімію сполук тваринного або рослинного походження. В наш час органічна хімія – це хімія сполук Карбону з іншими елементами.

2. Елементи, що входять до складу органічних сполук – головні це Карбон, Гідроген, а також можуть бути Оксиген, Нітроген, Фосфор, Сульфур, галогени, та всі інші елемента періодичної системи.

3. Першу органічну речовину було синтезовано в 1828 – сечовину добув німецький хімік Велер.

4. В наш час органічних сполук відомо більше 10 мільйонів.

5. Чіткого розмежування між органічними та неорганічними сполуками немає, тому, що в неорганічній хімії також вивчаються деякі сполуки карбону – оксиди, карбіди, карбонатна кислота та карбонати.

Органічна хімія – це хімія сполук карбону. Атоми карбону можуть утворювати ланцюжки, кільця, з’єднуватись з іншими атомами. Завдяки цим властивостям карбон може утворювати мільйони різних сполук.

Теорія будови органічних сполук О.М. Бутлерова 1858-1861 роки.

1. Атоми в молекулі з’єднані не безладно, а в певній послідовності, відповідно до їх валентностей. Карбон в усіх сполуках чотирьохвалентний.

2. Властивості речовин визначаються не тільки їх якісним та кількісним складом а й їх будовою.

3. Атоми, або групи атомів у молекулі взаємно впливають один на одного безпосередньо, або через інші атоми.

4. Будова молекули може бути вивчена на підставі вивчення хімічних властивостей.

Кожна хімічна органічна сполука повинна мати одну хімічну формулу, що відображає її будову.

Ця теорія лежить в основі розуміння хімічних процесів, властивостей речовин, конструювання речовин з заздалегідь визначеними властивостями.

Визначення	Функціо- нальні групи	Загальна формула	Номенк- латурна назва	Будова	Застосування	Добування	Фізичні і Хімічні властивості
Алкани – насичені вуглеводні з відкритим ланцюгам в молекулах яких атоми карбону зв’язані одинарними зв’язками а всі інші валентності насичені атомами гідрогену. Гомологи – речовини, що мають різну молекулярну формулу, але подібну будову і властивості. Ізомери – речовини, що мають однакову молекулярну формулу, але різні будову і властивості.	С – С Інших груп немає	C_nH_2n+2	Нумерація ланцюга починається з того краю, де ближче розгалуження (радикал), закінчення ан.	Карбон знаходиться в збудженому стані тому він має валентність чотири.на зовнішньому рівні у карбона є один електрон на s-орбіталі (сферичній), та три на р-орбіталі (гантелеподібні). Під час взаємодії ці орбіталі вирівнюються і набувають однакової форми, розміру та енергії – гібридизуються. Оскільки в даному випадку гібридизуються одна s- та три р-орбіталі, то ця гібридизація називаєтьсяsр³ Гібридизовані орбіталі в просторі займають таке положення щоб як най далі відштовхуватись одна від одної. Тому вони утворюють тетраедричну піраміду	1.як паливо 2.метан використовують для виробництва ацетилену,метилового спирту,формальдегіду 3. окисненням алканів у яких в ланцюзі є 20 – 25 атомів карбону отримують жирні кислоти з яких добувають мило мийні засоби, лаки, емалі, мастила.	1.в промисловості: 1) природній та супутній нафтові гази, нафта. 2)взаємодія водню та графіту при Т=500 ⁰С С + 2Н₂→СН₄ 3)із синтез газу СО +3Н₂→СН₄+Н₂О 2.в лабораторії 4)реакція Вюрца: 2CH₃Cl+2Na →2NaCl+ C₂H₆ 5)карбід алюмінію з водою Al₄C₃+12H₂O→ 4Al(OH)₃+3CH₄ 6)нагрівання суміші натрій ацетату і натрій гідроксиду CH₃COONa+NaOH→ CH₄+Na₂CO₃	Алкани легші за воду, неполярні тому у воді не розчиняються, від СН₄ до С₅Н₁₂ – гази, С₆Н₁₄ до С₁₅Н₃₂ – рідини, відС₁₆Н₃₄ – тверді речовини. 1.горять СН₄+2О₂→СО₂+2Н₂О 2.розклад – (крекінг)це розрив С – С зв’язків під дією температури чи каталізатора. С₈Н₁₈→С₄Н₁₀+С₄Н₈ 3. дегідрогенування – відщеплення гідрогену.(під дією температури, та каталізатора платини чи пористого заліза) 2СН₄→С₂Н₂+3Н₂ С₂Н₆ →С₂Н₄+Н₂ 4.Заміщення – реакція характерна для всіх насичених вуглеводнів.Перша стадія відбувається лише під впливом світла CH₄+Cl₂→CH₃Cl +HCl. Всі інші стадії внаслідок індукційного ефекту відбуваються самоплинно. CH₃Cl +Cl₂→CH₃Cl₂ +HCl CH₂Cl₂ +Cl₂→CHCl₃+HCl CHCl₃+Cl₂→CCl₄ +HCl
Гомологічний ряд алканів
СН₄ – мет ан С₂Н₆ – ет ан С₃Н₈ – проп ан С₄Н₁₀ – бут ан С₅Н₁₂ – пент ан С₆Н₁₄ – гекс ан С₇Н₁₆– гепт ан С₈Н₁₈– окт ан С₉Н₂₀– нон ан С₁₀Н₂₂ – дек ан Кожен наступний член гомологічного ряду відрізняється від попереднього на групу СН₂ – що називається гомологічною різницею
Види ізомерії
Ізомерія карбонового ланцюга (структурна)