Н - с - с - н

Опыт 1. Изучение химических свойств алканов и алкенов.

Насыщенными или предельными называют углеводороды, в молекулах которых углеродные атомы связаны между собой простой одинарной d-связью (С_nH_2n+2).

d-связь образуется при перекрывании орбиталей по линии, соединяющей центры двух атомов и является довольно прочной в химическом отношении связью. Н _d-связь Н

Н Н этан

Поэтому предельные углеводороды являются чрезвычайно устойчивыми в химических реакциях. Они не способны к реакциям присоединения и с трудом вступают в реакции замещения. Кислород и сильные окислители при низких температурах не окисляют предельные углеводороды.

СН₄ + Сl₂ ^hn CH₃Cl + HCl

В молекулах непредельных углеводородов (алкенов, алкинов и алкодиенов) атомы углерода связаны друг с другом не только d-связью, но и π-связью. π-связь образуется при перекрывании двух негибридных р-электронов углеродных атомов и лежит в плоскости перпендикулярной линии, соединяющей центры двух атомов.

Н _d-связь Н _d-связь

С = С Н - С º С - Н

Н ^{π-связь} Н ^{2 π-связи}

этилен ацетилен

π-связь менее прочная и легче подвергается разрыву в процессе химических реакций. Поэтому непредельные углеводороды, в отличии от предельных химически активны, особенно в реакциях присоединения, сопровождающиеся разрывом кратной (двойной или тройной)связи. Кроме реакций присоединения, для непредельных соединений характерны также реакции окисления и полимеризации.

CH₃ – CH = CH₂ + Cl₂ ® CH₃ – CHCl - CH₂ Cl

^{пропен 1,2 –дихлорпропан}

+Cl₂

CH₃ – C º CH + Cl₂ ® CH₃ – CCl = CHCl ® CH3 – CHCl₂ – CHCl₂

^{пропин 1,2-дихлорпропен 1,1,2,2, - тетрахлорпропан}

CH₃ – CH = CH₂ + [О] ® СН₃ – СН – СН₂

^пропен ОН ОН ^{пропан- диол-1,2}

CH₃ – C º C – СН₃ + 3[О] + Н₂О ® 2CH₃ – CООН

^{Бутин – 2 уксусная кислота}

Предельные углеводороды широко распространены в природе. В большом количестве они содержатся в нефти. Низшие углеводороды, главным образом метан, составляют основу природных газов.

Предельные и непредельные углеводороды входят в состав различных топлив (бензина, керосина, газойля и мазута). В настоящее время повышенный интерес, как к перспективному источнику экологически чистого топлива, проявляется к метану. Ацетилен используется для автогенной сварки металлов, т.к. при горении ацетилена в смеси с кислородом развивается температура выше 3000⁰С. Предельные и непредельные углеводороды являются сырьем для многочисленных синтезов, например, производство синтетического каучука, пластмасс, этилового спирта, уксусной кислоты и других.

Приборы и реактивы: штатив с пробирками, раствор бромной воды, раствор перманганата калия.

Ход опыта.

1. В четыре разные пробирки налейте: в первую и вторую по 2 – 3 мл бромной воды, в третью и четвертую по 2 – 3 мл раствора перманганата калия.

2. В первую и третью пробирки добавьте по 5 – 6 капель смеси алканов, а во вторую и четвертую – смеси непредельных углеводородов.

3. Отметьте свои наблюдения. Составьте уравнения реакций, исходя из формул этана и этена как представителей предельных и непредельных углеводородов. Назовите продукты реакций.

4. Сделайте вывод о химической активности алканов и алкенов. Какой тип реакции характерен для данных классов.

Дата добавления: 2014-10-23