нні метану утворюється багато хлороводню. Розчиняючи його в воді, отримують соляну кислоту.
Останнім часом з метану отримують ацетилен, необхідний для синтезу багатьох органічних речовин.
З гомологів метану при реакції ізомеризації отримують вуглеводні розгалуженого будови. Вони використовуються у виробництві каучуків і високоякісних сортів бензину. Вищі вуглеводні служать вихідними речовинами для одержання синтетичних миючих засобів.
Шляхом хімічної переробки граничні вуглеводні часто перетворюють на ненасичені вуглеводні, хімічно більш активні, з яких синтезують численні органічні речовини.
Отримання вуглеводнів. Граничні вуглеводні у великих кількостях містяться у природному газі і нафти. З цих природних джерел і витягують їх для використання в якості палива і хімічної сировини.
У теоретичному відношенні цікава реакція синтезу метану, так як вона показує можливість переходу від простих речовин до органічних сполук. Реакція йде при нагріванні вуглецю з воднем у присутності порошкоподібного нікелю в якості каталізатора:
С + 2H 2 -> CH 4
Зіставляючи цю реакцію з термічним розкладанням метану, ми повинні зробити висновок, що вона оборотна. p> Враховуючи тепловий ефект реакції, можна записати наступне рівняння:
C + 2H 2 <-> CH 4 + 75 кДж
На підставі даного рівняння можна висловити припущення про те, які умови сприяють зрушенню рівноваги в бік отримання метану, а які викликатимуть його розкладання. p> Так як синтез метану - реакція екзотермічна, то сильне нагрівання не буде підвищувати вихід продукту; рівновага зміститься у бік утворення вихідних речовин. При слабкому нагріванні буде недостатня швидкість утворення метану. Тому оптимальна температура синтезу метану приблизно 500 В° C, а для його розкладання необхідна температура понад 1000 В° C.
На зміщення рівноваги впливає і зміна тиску. Так як зліва направо реакція йде зі зменшенням обсягів газів, то підвищення тиску буде сприяти утворенню метану, а зменшення - розкладанню його.
6. Ціклопарафіни
Атоми вуглецю в циклопарафинов (циклоалканами), як і в алканах, перебувають у sp3-гибридизованном стані і всі їх валентності повністю насичені.
Найпростіший циклоалкани - ціклопpопан С3Н6 - являє собою плоский трьохчленний карбоцікл.
В
Решта цикли мають неплоскому будова внаслідок прагнення атомів вуглецю до утворення тетраедричних валентних кутів.
В
За правилами міжнародної номенклатури в циклоалканами головною вважається ланцюг вуглецевих атомів, що утворюють цикл. Назва будується за назвою цієї замкнутої ланцюга з додаванням приставки "цикло" (циклопропан, циклобутану, циклопентан, циклогексан і т.д.). При наявності в циклі заступників нумерацію атомів вуглецю в кільці проводять так, щоб відгалуження отримали можливо менші номери. Так, з'єднання
В
слід назвати 1,2-діметілціклобутан, а не 2,3-діметілціклобутан, або 3,4-діметілціклобутан. p> Молекули циклоалканов містять на два атоми водню менше, ніж відповідні алкани. p> Напpимеp, бутан має фоpмулу С4Н10, а циклобутану - С4Н8. Тому загальна формула циклоалканов СnH2n. p> Структурні формули циклоалканов зазвичай зображаються скорочено у вигляді правильних багатокутників з числом кутів, відповідних числу атомів вуглецю в циклі.
В
Висновок
У граничних вуглеводнях атоми вуглецю знаходяться в першому валентному стані (sp3-гібpідізaція). У цьому випадку, як відомо, всі чотири гібридні орбіталі в просторі складають геометричну фігуру - тетраедр (кути між осями зв'язків С-Н дорівнюють 109 В° 28 '). Просторове розташування атомів в молекулі метану можна показати за допомогою тетраедричних і шаростержневих моделей. Для цього найбільш зручні об'ємні моделі Бріглеба, які більш наочно відображають відносні розміри атомів в молекулі. Ці моделі виготовлені відповідно з дійсним співвідношенням радіусів атомів (у масштабі 0,05 нм = 1 см).
Основні хімічні перетворення алканів йдуть тільки при повідомленні їм досить високої енергії (при нагріванні або опроміненні УФ-світлом). При цьому може відбутися або розрив зв'язку С-Н з подальшим заміщенням атома водню на інший атом або групу атомів, або ж розрив молекули по зв'язку С-С. Незважаючи на то що енергії цих зв'язків рівні відповідно 415-420 (для первинних вуглецевих атомів) і 350 кДж/моль, розрив переважніше йде по зв'язку С-Н. Це пов'язано з тим, що зв'язок С-Н більш доступна для реагенту. p> Оскільки алкани - сполуки неполярні, то при розриві зв'язків утворюються головним чином не іони, а радикали, тобто цей процес йде по гомолитического механізму.
