Физические свойства

Алкины по своим физическим свойствам напоминают соответствующие алкены. Низшие (до С₄) — газы без цвета и запаха, имеющие более высокие температуры кипения, чем аналоги в алкенах. Алкины плохо растворимы в воде, лучше — в органических растворителях.

Химические свойства

1. CH≡CH + Cl₂ → CHCl=CHCl

CHCl=CHCl+ Cl₂ → CHCl₂–CHCl₂

2. CH≡СH + HF → CH₂=CHF

3. CH≡CH + H₂ → CH₂=CH₂ + H₂ → CH₃–CH₃

4. CH≡CH + HOH → [CH₂=CHOH] → CH₃CHO

Реакция протекает легче, чем для алкенов. Катализатором служит разбавленная

серная кислота и соли двухвалентной ртути. Эта реакция была открыта М. Г.

Кучеровым в 1881 г. и носит его имя.

На основе ацетилена развились многие отрасли промышленности органического

синтеза.

ПОЛУЧЕНИЕ АЦЕТИЛЕНА.

Ацетилен получают из предельных углеводородов дегид­рированием:

C₂H₆ —> C₂H₂ + 2H₂.

Ацетилен получают из карбида кальция:

CaC₂+2H₂0 -> Ca(OH)₂ + C₂H₂

и из метана: 2CH₄ =C₂H₂ + ЗH₂.

41. Арены, гомологический ряд бензола, физические и химические свойства, строение, получение, применение

Ароматическими углеводородами называются вещества, в молекулах

которого содержится одно или более бензольных колец. Простейшим представителем

аренов является бензол. В 1865г. ученым Кекуле была предложена

структура молекулы бензола. Главной особенностью ядра является то, что в нем

нет ни настоящих простых, ни настоящих двойных связей: все шесть С–С связей

одинаковы, а шесть π-электронов образуют устойчивую группировку –

электронный секстет. Эта устойчивость создается сопряжением всех

π-электронов. Объяснение эквивалентности всех связей было дано лишь с

развитием квантовой теории химических связей. Каждый атом углерода находится в

состоянии sp²-гибридизации, причем у каждого атома одна из

негибридизованных р-орбиталей расположена перпендикулярно плоскости молекулы.

При этом все они эквивалентны и образуют общую сопряженную π-систему.

Оставшаяся от связи с соседними атомами углерода р-орбиталь каждого атома

сориентирована в плоскости кольца и используется для связи с атомом водорода.

Бензол – прозрачная бесцветная жидкость с характерным запахом. Не смешивается с

водой, но смешивается со многими органическими растворителями, сам бензол

является хорошим растворителем. Горит коптящим пламенем. Ядовит.

В промышленности получают риформингом нефти. В чистом виде основная реакция –

дегидрогенизация гексана:

С₆Н₁₄ → С₆Н₆ + 4Н₂ (t, p).

Другим важным методом является тримеризация ацетилена под давлением.

Химические свойства:

1. AlCl₃ + Cl₂ ↔ Cl^δ+ [AlCl₄]^δ–

С₆Н₆ + Cl₂ → C₆H₅Cl + HCl

2. HNO₃ + H₂SO₄ ↔ NO₂^δ+[HSO₄]^δ– + H₂O

С₆Н₆ + HNO₃ → C₆H₅NO₂ + H₂O

3. 2H₂SO₄ ↔ SO₃H^δ+[HSO₄]^δ– + H₂O

С₆Н₆ + H₂SO₄ → C₆H₅SO₃H + H₂O

4. AlCl₃ + RCl ↔ R^δ+[AlCl₄]^δ–

С₆Н₆ + RCl → C₆H₅R + HCl

5. С₆Н₆ + 3H₂ → C₆H₁₂ Pt; t, p.

6. С₆Н₆ + 3Cl₂ → C₆H₆Cl₆ УФ-облучение.

Производные бензола, которые можно рассматривать как продукты замещения атомов

водорода бензола алкильными радикалами, называются гомологами.

Заместители оказывают влияние на физические свойства бензола: температура

кипения изомеров с разветвленными боковыми цепями ниже, чем с нормальными. К

химическим свойствам добавляются химические свойства заместителей.

Арены применяются как химическое сырье для получения лекарств, пластмасс,

красителей, ядохимикатов и многих других органических веществ, широко

используются арены как растворители.

42 Спирты и фенолы, строение и изомерия. Механизм нуклеофильного замещения. Ядовитость спиртов, их влияние на организм человека. Получение и применение спиртов

Продукты замещения водорода в углеводородах гидроксильной группой называют

спиртами. Общая формула спиртов R–OH. Гидроксильные производные

ароматических углеводородов называют ароматическими спиртами в том

случае, если гидроксильная группа находится в боковой цепи, и фенолами,

если гидроксогруппа связана с углеродом ядра. По характеру углеводородного

радикала алифатические спирты делятся на насыщенные и ненасыщенные.

В зависимости от числа гидроксогрупп в молекуле различают одноатомные,

двухатомные и многоатомные спирты. Углеродный атом способен прочно

удерживать только одну гидроксильную группу; не может гидроксил стоять и при

кратной связи, хотя из этих правил есть исключения.

Изомерия спиртов обусловлена строением радикала (изомерия углеродного скелета) и

положением гидроксила (изомерия положения). По положению гидроксила в молекуле,

в зависимости от того, с каким атомом углерода связан (с первичным, вторичным

или третичным) различают первичные, вторичные и третичные

спирты.

По современным

международным правилам к названию углеводорода добавляется окончание ол

и цифра, обозначающая атом углерода, у которого стоит гидроксил.

Общими свойствами получения спиртов является гидратация олефинов в кислой

среде, гидролиз галогенпроизводных, восстановление карбонильных соедининий.

Функциональная группа спиртов – гидроксил – обуславливает главные химические

свойства этих соединений. Спирты отличаются большой химической активностью.

Вследствие многообразия реакций спиртов и доступности сырья для их получения

спирты являются ценным исходным материалом для синтеза многих алифатических

соединений. Связи С–О–Н поляризованы, причем отрицательным концом диполя

является кислород, как наиболее электроотрицательный элемент. На атомах

углерода и водорода имеются частичные положительные заряды. Такой электронный

характер гидроксогруппы предопределяет ее склонность к реакциям

гетеролитического типа, в ходе которых может разрываться либо связь С–О, либо

связь О–Н.

Спирты - практически нейтральные вещества: они не изменяют окраски индикаторов,

не вступают в реакции ни с водными растворами щелочей, ни с разбавленными

кислотами. Однако в определенных реакциях они проявляют свойства очень слабых

кислот и оснований, т.е. являются амфотерами, подобно воде. Кислотные свойства

спиртов выражены несколько слабее, чем у воды, хотя связь кислород–водород

поляризована: О^δ––Н^δ+. Алкильные группы

отталкивают от себя электроны, снижая тем самым легкость отщепления протона по

сравнению с водой.