Пространственное строение предельных углеводородов

Молекула метана рассматривается как тетраэдр, в центре которого расположен атом углерода, а в четырех вершинах – связанные с углеродом атомы водорода. У молекулы метана при таком строении все четыре связи С-Н расположены в пространстве совершенно симметрично, что обуславливает их полную равнозначность

Углы между связями С-Н одинаковы и составляют 109^о28^/. Пространственные модели молекул, содержащих два и более атомов углерода, можно представить себе как сочетание нескольких тетраэдров, имеющих общие вершины Валентные углы в этом случае также будут иметь величину 109^о28^/.

3. Физические свойства парафинов. способы их получения.

Способы получения предельных углеводородов

1. Промышленные методы выделения из природных и попутных газов.

выс. Р фракц. перегонка

г аз сжиженный газ индивид. углев.

низкая Т под давлением

2. Из нефти. (фракционная перегонка)

Петролейный эфир	40-75оС
Бензин	70-130оС
Керосин	150-300оС
Мазут	>300оС

3. Гидрогенизация бурых углей (Бергиус):

Fe, T=450⁰C, P=200 ат

nC + (n+1)H₂ C_nH_2n+2

Лабораторные способы получения алканов

1. Реакция Вюрца:

СН₃Вr + 2 Nа + ВrСН₃ → 2 NаВr + СН₃-СН₃

2 . Сплавление Nа- или К-солей карбоновых кислот со щелочами:

О

cплавление

С Н₃-С + NaOH Na₂CО₃ +СН₄

ONa

3. Восстановление различных галогенопроизводных углеводородов

+ 2H HCl + СН3-СН2-СН3

Физические свойства предельных углеводородов

1.  СН₄-С₄Н₁₀ – газы, С₅Н₁₂ – С₁₅Н₃₂ – жидкости; С₁₆Н₃₄ и более – твердые вещества. Температура кипения обуславливается силами межмолекулярного притяжения. Чем больше число атомов в молекуле, тем больше эти силы. Т_кип алканов постепенно возрастает с увеличением молекулярного веса. Углеводороды разветвленного строения имеют более низкую температуру кипения, т.к. их молекулы имеют менее плотную упаковку и межмолекулярные силы притяжения слабее.

Температура плавления также постепенно повышается с увеличением молекулярного веса, но у соединений разветвленного строения она выше, чем у нормальных. Основной фактор, влияющий на температуру плавления, - прочность межмолекулярных связей в кристалле, которая зависит от геометрической формы упаковки молекул в кристаллической решетке. Чем симметричнее построена молекула, тем прочнее ее упаковка в кристалле, тем выше Т_пл

Плотность жидких алканов намного ниже, чем у воды, и самая низкая среди других углеводородов, т.к. наибольшее относительное содержание более легкого водорода. Плотность составляет 0,62-0,77 г/см³. Плотность разветвленных изомеров меньше плотности нормальных изомеров, т.к. упаковка молекул более рыхлая.

Растворимость. Предельные углеводороды имеют неполярные или малополярные связи. В воде практически нерастворимы. Лучше других растворяется метан.

Алканы хорошо растворяются в галоидпроизводных. Все алканы бесцветны.

4. Химические свойства.

Предельные углеводороды имеют в составе молекул только малополярные и слабополяризующиеся -связи, которые отличаются высокой прочностью, поэтому в обычных условиях они являются веществами мало химически активными по отношению к полярным реагентам: не взаимодействуют с концентрированными кислотами, целочами, щелочными металлами, окислителями