3. Реакція «водяного газу»

Суміш алканів можна одержати на основі «водяного газу»(суміш карбон(ІІ) оксиду і водню). Каталізатор Fe, Co і тиск.

nCO + (2n + 1)H₂ → C_nH_{2n + 2} + H₂O

Застосування алканів

І. СН₄ (рудниковий чи болотний газ)

1. як газоподібне паливо у промисловості та побуті і як газ-пальне для автомобілів;

2. для одержання розчинників, сажі, різних орг.сполук;

3. для різання та зварювання металів.

ІІ. Інші алкани

1. етан, пропан, бутан використовується для одержання пластмас, канчуків.

(пропан і бутан - у вигляді скрапленого газу в балонах і запальничках)

2. рідкі алкани (від пентану) використовуються як пальне для автомобілів – бензин і ДП;

3. тверді алкани використовуються для виготовлення парафінових свічок, а також в медицині;

4. суміш рідких і твердих алканів використовується для одержання мазей у лікувальних цілях.

Циклоалкани

Циклоалкани(циклопарафіни) – це насичені вуглеводні, які мають замкнутий ланцюг із атомів Карбону.

Загальна формула циклоаканів: : С_nH_2n де: n = 3,4,5,6 і т.д.

Назви циклоалканів походять від відповідних назв алканів, які мають таку ж кількість атомів Карбону, із додаванням префікса –цикло-

C₃H₆ C₄H₈ C₆H₁₂

Циклопропан циклобутан циклогексан

C₅H₁₀ циклопентан

Фізичні властивості циклоалканів

Циклопропан і циклобутан - гази,

Циклопентан і циклогексан - рідини

Хімічні властивості циклоалканів

Для циклоалканів як і для алканів найбільш характерні реакції типу заміщення, однак в циклоалканах гібридизований кут не відповідає 109⁰28^', в циклопропані - 60⁰ , циклобутані – 90⁰, циклогексані – 120⁰.Тому в циклоалканах є напруження у циклі, яке може привести до розриву циклу. Для циклоалканів ще характерними будуть реакції типу приєднання із розривом циклу.

І. Реакції заміщення

1. реакція галогенування (подібно як алкани)

C₅H₁₀ + Cl₂ → C₅H₉Cl + HCl

хлороциклопентан

Виняток: циклопропан і циклобутан вступає в реакцію галогенування не як заміщення, а як приєднання і при цьому відбувається розрив циклу і по місцях розриву відбувається приєднання двох атомів галогенів.

C₃H₆ + Cl₂ → ClСН₂-СН₂-СН₂Cl

1,3-дихлоропропан

C₄H₈ + Cl₂ → ClСН₂-СН₂-СН₂-СН₂Cl

1,4-дихлоробутан

(Циклоалкани не знебарвлюють «бромну воду» подібно як алкани)

2. реакція нітрування або реакція Коновалова( подібно як алкани)

k. H₂SO₄

С₃Н₆ + HO-NO₂ → C₃H₅NO₂ + H₂O

нітроциклопропан

ІІ. Реакція розкладу

1.реакція термічного розкладу(подібно як алкани)

С₃Н₆ → 3С + 3Н₂↑

2. реакція дегідрування(дегідрогенізації) (подібно як алкани)

С₃Н₆ → Н₂ + С₃Н₄

циклопропен

Виняток: тільки циклогексан вступає реакцію дегідрування з утворенням бензену:

С₆Н₁₂ → С₆Н₆ + 3Н₂

циклогексан бензен

ІІІ. реакція ізомеризації (починаючи з циклобутану)

Циклогексан → метилциклопентан

IV. реакція окиснення

1. реакція горіння (повне і неповне):

Внаслідок реакції повного горіння вуглеводнів утворюється завжди СО₂ і Н₂О.

2C₃H₆ + 9О₂ → 6CО₂ + 6H₂О повне окиснення

(C₃H₆ + 3О₂ → 3CО + 3H₂О) неповне окиснення

(2C₃H₆ + 3О₂ → 6C + 6H₂О) неповне окиснення

2C₅H₁₀ + 15О₂ → 10CО₂ + 10H₂О

2. реакція окиснення розчином KMnO₄

Циклоалкани не окислюються розчином KMnO₄ і не знебарвлюють його.