Фізичні властивості

Агрегатний стан речовин гомологічного ряду метану змінюється поступово від газуватого до твердого (за нормальних умов) із збільшенням кількості атомів Карбону в молекулі. Перші чотири речовини (метан, етан, пропан і бутан) за нормальних умов – гази, далі йдуть рідини (С₅Н₁₂ – С₁₇Н₃₆), а починаючи з вуглеводню складу С₁₈Н₃₈ – тверді речовини. Насичені вуглеводні не розчиняються у воді, але розчинні в органічних розчинниках. Сполуки складу С₅-С₁₇ мають характерний «бензиновий» запах.

Пропан і бутан легко скраплюються за підвищеного тиску. Суміш цих газів (балонний газ) використовується в побуті як паливо.

Хімічні властивості

1. Реакція горіння:

С₃Н₈ + 5О₂ → 3СО₂ + 4Н₂О

2С₈Н₁₈ + 25О₂ → 16СО₂ + 18Н₂О

2. Хлорування (заміщення):

С₂Н₆ + Сl₂ ^hυ С₂Н₅Сl + НСl

3. Крекінг (руйнування С-С зв’язків під дією високої температури та каталізатора):

С₈Н₁₈ ^{t, kt} С₄Н₁₀ + С₄Н₈

С₈₂Н₁₆₆ ^{t, kt} С₃₆Н₇₄ + С₄₆Н₉₂

Одержання насичених вуглеводнів

а) Лабораторні методи

1. Розчинення алюміній карбіду у воді за нагрівання:

Al₄C₃ + 12H₂O → 3CH₄↑ + 4Al(OH)₃

2 . Дія металічного натрію на галогенопохідні насичених вуглеводнів (реакція Вюрца):

СН₃-Сl + 2Na + Cl-CH₃ → C₂H₆ + 2NaCl

СН₃-Сl + 2Na + Cl-CH₂-CH₃ → C₃H₈ + 2NaCl

3. Дія лугів на солі карбонових кислот:

СН₃СООNa + NaOH ^t CH₄↑ + Na₂CO₃

4 . Гідрування галогенопохідних насичених вуглеводнів:

СН₃-СН₂-Cl + H-H ^{t, kt} СН₃-СН₃ + HCl

б) Промислові методи

Одержують із природних сполук: природного газу, нафти, кам’яного вугілля.

1. Гідрування кам’яного вугілля:

С + 2Н₂ ^{500ºC, kt} СН₄

2. Каталітичне гідрування бурого вугілля:

С + Н_{2(надлишок)} ^{t, kt} C_nH_2n+2

^{(суміш насичених вуглеводнів)}

3. Одержання з водяного газу:

СО + _(2n+1)H₂ ^{t, kt} C_nH_2n+2 + Н₂О

Завдання для самоконтролю

5. Як дається назва насиченим вуглеводням

6. Назвати сполуки складу: С₂Н₆, С₄Н₁₀, С₅Н₁₂, С₇Н₁₆, С₉Н₂₀.

7. Як називається група СН₂?

8. Що називається гомологічним рядом?

9. Які речовини називаються гомологами?

10. Написати структурні та напівструктурні формули для пентану, гексану, октану, нонану, декану.

11. Які хімічні властивості характерні для гомологів метану? Написати рівняння реакцій.

12. Одержати трьома способами пентан, октан.

13. Парафін для свічок складається переважно з вуглеводню, що містить у молекулі 25 атомів Карбону. Складіть молекулярну формулу сполуки та рівняння реакції її горіння.

14. Насичений вуглеводень має густину парів за повітрям 4,414. Визначте формулу насиченого вуглеводню.

§4. Ізомерія насичених вуглеводнів Радикали та їх назви

Радикали – частинки, які в результаті розриву зв’язку мають неспарені електрони.

Н ₂ Н : Н → Н^∙ + ^∙Н

Радикали дуже реакційно здатні.

Загальна формула радикалів: С_nH_2n+1

n=1 СН₃ – метил n=6 С₆Н₁₃ – гексил

n=2 С₂Н₅ – етил n=7 С₇Н₁₅ – гептил

n=3 С₃Н₇ – пропіл n=8 С₈Н₁₇ – октил

n=4 С₄Н₉ – бутил n=9 С₉Н₁₉ – ноніл

n=5 С₅Н₁₁ – пен тил n=10 С₁₀Н₂₁ – декіл

Назва радикалів походить від назв насичених вуглеводнів із зміною суфікса –ан на суфікс –ил або –іл.