Предельные углеводороды. Алканы.

АЛКАНЫ

Строение молекулы метана.

Свойства метана и его гомологов.

Вспомните, какие вещества мы называем углеводородами?

УГЛЕВОДОРОДЫ –

это органические соединения,

состоящие из двух химических

элементов – УГЛЕРОДА И ВОДОРОДА.

АЛКАНЫ (предельные, насыщенные, парафины) –

это углеводороды с общей формулой C n H 2n+2 , которые не способны на реакции присоединения.

АЛКАНЫ

название предельных углеводородов по международной номенклатуре (ИЮПАК).

ПАРАФИНЫ

исторически сохранившееся название предельных углеводородов (от лат. parrum affinis – малоактивный).

Строение молекулы метана

Молекулярная формула молекулы метана

CH 4

Пространственное

строение молекулы

метана

Какие химические связи в молекуле метана?

КПС, одинарные, равные по характеристикам

Какой вид гибридизации атомов углерода будет осуществляться в молекулах алканов?

sp 3 - гибридизация

В предельных углеводородах атом углерода находится в состоянии sp3-гибридизации. Молекула метана представляет собой тетраэдр с атомом углерода в центре и атомами водорода по вершинам тетраэдра.

Длина простой химической связи 1,54 Å (ангстрема), угол HCH 109°28`

ГОМОЛОГИЧЕСКИЙ РЯД АЛКАНОВ

Вспомните, какие вещества мы называем гомологами?

ГОМОЛОГИ –

это вещества со схожими

строением и свойствами,

но различающиеся по составу

на одну или несколько

групп CH 2 ( гомологическая разность).

СН4-С4Н10

С5Н12-С15Н32

С16Н34-…

твердые

Какое же пространственное строение будут иметь гомологи метана?

этан

пентан

Молекулы алканов имеют зигзагообразное пространственное строение, в котором соблюдаются все параметры молекулы метана: длина связи, размер угла между атомами, тип гибридизации.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЛКАНОВ. НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ.

МЕТАН – газ, без цвета и запаха, почти в 2 раза легче воздуха, мало растворим в воде. Он образуется в природе в результате разложения без доступа воздуха остатков растительных и животных организмов. Поэтому может быть обнаружен в заболоченных водоемах, где появляется в виде пузырьков газа, или накапливается в каменноугольных шахтах, куда выделяется из угольных пластов. В значительном количестве (80-97%) метан содержится в природном газе и в попутных нефтяных газах.

ЭТАН, ПРОПАН И БУТАН входят в состав природного и попутного нефтяного газов. АЛКАНЫ содержатся в нефти. С ростом относительной молекулярной массы наблюдается переход количественных отношений в качественные: изменяется агрегатное состояние, возрастают температуры плавления и кипения.

ИЗОМЕРИЯ И НОМЕНКЛАТУРА АЛКАНОВ

У алканов наблюдается изомерия углеродного скелета. Чтобы составить название углеводорода с разветвленной цепью, его рассматривают как продукт замещения атомов водорода в нормальном углеводороде углеводородными радикалами.

1. Выделяют в структурной формуле наиболее длинную цепь атомов углерода и нумеруют эти атомы, начиная с того к которому ближе разветвление.

1 2 3 4 5

1 2 3 4

СН 3 - СН - СН 2 - СН 2 - СН 3

СН 3 – СН – СН – СН 3

СН 3

СН 3 СН 3

2. Когда радикалов несколько и они равноудалены от концов главной цепи, то нумерацию начинают с того края, к которому ближе расположен простейший радикал.

3. В названии вещества цифрой указывают, при каком атоме углерода находится радикал и называют его (начиная с простейшего). Если радикалы повторяются, то номер повторяют по числу этого радикала, а перед названием радикала приписывают приставку от греческого числительного («ди»-2, «три»-3, «тетра»-4 и т.д.)

а) 2 - метил…

б) 2,3 – диметил…

4. Если радикалов несколько, то цифрами указывают каждого из них.

5. Завершают название алкана по числу атомов углерода в нумерованной цепи.

а) 2 – метилпентан

б) 2,3 - диметилбутан

ЗАДАНИЕ. Дайте названия следующим углеводородам по международной номенклатуре.

СН 3

СН 3 – СН 2 – С – СН 3

СН 3

2,2 - диметилбутан

СН 3 – СН – СН – СН – СН 3

СН 3 С 2 Н 5 СН 3

2,4 – диметил - 3 – этилпентан