Алкандар


1. Алкандардың изомерлері мен атаулары
2. Алкандардың гомологтық қатары
3. Физикалық қасиеттері
4. Химиялық қасиеттері
5. Алкандардың жеке өкілдері және олардың қолданылуда
6. Пайданылған әдебиеттер
Алкандар — молекула құрамындағы көміртек атомдары өзара тек дара σ-байланыстар арқылы байланысқан жалпы формуласы CnH2n+2.болатын алифатты қаныққан көмірсутектер. Ең қарапайым алкан — метанның құырылымы
Алкандардың молекуласындағы әр көміртек атомының барлық төрт валенттігі толығымен, яғни шетіне дейін сутек және көміртек атомдарымен қаныққан. Сондықтан алкандар қаныққан (шектелген) көмірсутектерге жатады. Алкандарды бірінші мүшесі метан болғандықтан, метан қатарының көмірсутектері немесе парафиндер деп те атайды.Енді метанның мысалында алкандардың жалпы формуласын пайдаланып есептеу жүргізейік. Жалпы формуладағы CnH2n+2., н - көміртек атомының санын көрсететін бүтін сандар. Көміртек атомының саны бірге тең болғанда (н= 1), сутек атомының саны 2н+2 =2∙1+2 = 4 болады да, ең қарапайым органикалық қосылыс, қаныққан көмірсутек—метанның молекулалық формуласы СН4 шығады. Көмірсутек молекуласындағы көміртек атомдарының саны екіге тең болғанда (н= 2), алкандардың екінші мүшесі — этанның формуласын С2Н6 табамыз. Осылай алкандардың келесі екілдері: үшінші көмірсутек — пропанның С3Н8, төртінші — бутанның С4Н10 және т.б. басқа алкандардың формулалары анықталады. Яғни, жалпы формуланы CnH2n+2., пайдаланып, алкандар қатарының кез келген мүшесінің формуласын құрастыруға болады. Алкандардың алғашқы мүшесі метан СН4 мен келесі мүшесі этанның С2Н6 молекулалық құрамын салыстырсақ, бір-бірінен СН2 тобына айырмашылығы бар екенін табамыз. Осы сияқты, этан С2Н6 мен пропанның С3Н8, пропан С3Н8 мен бутанның С4Н10, яғни әр келесі көмірсутектің молекулалық құрамы өзінің алдындағы көмірсутектен СН2 тобына өзгеретіндігін байқауға болады. Жалпы формулалары бірдей, химиялық қасиеттері ұқсас, ал құрамдары бір немесе бірнеше СН2 тобына өзгеріп отыратын заттар гомологтар деп аталады (гр. һомологос —ұқсас). Гомологтарды салыстырмалы молекулалық массаларының өсуіне қарай орналастырса, гомологтық қатар түзіледі. СН2 гомологтық айырым деп аталады.
Химия: Жалпы білім беретін мектептің жаратылыстану-математика бағытындағы 11-сыныбына арналған оқулық / Ә. Темірболатова, Н. Нұрахметов, Р. Жұмаділова, С. Әлімжанова. – Алматы: «Мектеп» баспасы, 2007. – 352 бет, суретті.
Химия: Жалпы білім беретін мектептің жаратылыстану-математика бағытындағы 11-сыныбына арналған оқулық / Ә. Темірболатова, Н. Нұрахметов, Р. Жұмаділова, С. Әлімжанова. – Алматы: «Мектеп» баспасы, 2007. – 352 бет, суретті.

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 13 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге




Алкандар

Жоспар:

1. Алкандардың изомерлері мен атаулары

2. Алкандардың гомологтық қатары

3. Физикалық қасиеттері

4. Химиялық қасиеттері

5. Алкандардың жеке өкілдері және олардың қолданылуда

6. Пайданылған әдебиеттер

Алкандар — молекула құрамындағы көміртек атомдары өзара тек дара σ-
байланыстар арқылы байланысқан жалпы формуласы CnH2n+2.болатын алифатты
қаныққан көмірсутектер.
Ең қарапайым алкан — метанның құырылымы

Алкандардың молекуласындағы әр көміртек атомының барлық төрт
валенттігі толығымен, яғни шетіне дейін сутек және көміртек атомдарымен
қаныққан. Сондықтан алкандар қаныққан (шектелген) көмірсутектерге жатады.
Алкандарды бірінші мүшесі метан болғандықтан, метан қатарының
көмірсутектері немесе парафиндер деп те атайды.Енді метанның мысалында
алкандардың жалпы формуласын пайдаланып есептеу жүргізейік. Жалпы
формуладағы CnH2n+2., н - көміртек атомының санын көрсететін бүтін сандар.
Көміртек атомының саны бірге тең болғанда (н= 1), сутек атомының саны 2н+2
=2∙1+2 = 4 болады да, ең қарапайым органикалық қосылыс, қаныққан
көмірсутек—метанның молекулалық формуласы СН4 шығады.
Көмірсутек молекуласындағы көміртек атомдарының саны екіге тең болғанда (н=
2), алкандардың екінші мүшесі — этанның формуласын С2Н6 табамыз. Осылай
алкандардың келесі екілдері: үшінші көмірсутек — пропанның С3Н8, төртінші —
бутанның С4Н10 және т.б. басқа алкандардың формулалары анықталады. Яғни,
жалпы формуланы CnH2n+2., пайдаланып, алкандар қатарының кез келген
мүшесінің формуласын құрастыруға болады. Алкандардың алғашқы мүшесі метан
СН4 мен келесі мүшесі этанның С2Н6 молекулалық құрамын салыстырсақ, бір-
бірінен СН2 тобына айырмашылығы бар екенін табамыз. Осы сияқты, этан С2Н6
мен пропанның С3Н8, пропан С3Н8 мен бутанның С4Н10, яғни әр келесі
көмірсутектің молекулалық құрамы өзінің алдындағы көмірсутектен СН2 тобына
өзгеретіндігін байқауға болады. Жалпы формулалары бірдей, химиялық
қасиеттері ұқсас, ал құрамдары бір немесе бірнеше СН2 тобына өзгеріп
отыратын заттар гомологтар деп аталады (гр. һомологос —ұқсас). Гомологтарды
салыстырмалы молекулалық массаларының өсуіне қарай орналастырса, гомологтық
қатар түзіледі. СН2 гомологтық айырым деп аталады.

Акандардың гомологтық қатары (алғашқы 10мүшесі)

Метан CH4 CH4

Этан CH3—CH3
C2H6

Пропан CH3—CH2—CH3 C3H8

Бутан CH3—CH2—CH2—CH3 C4H10

Пентан CH3—CH2—CH2—CH2—CH3 C5H12

Гексан CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 C6H14

Гептан CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 C7H16

Октан CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 C8H18

Нонан CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 C9H20

Декан CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2 —CH3 C10H22

Мұндай гомологтык қатарлар органикалық қосылыстардың барлық
кластарына тән. Көмірсутек молекуласынан сутек атомдары үзілген кезде
көмірсутек радикалдары түзіледі. Мысалы, метаннан СН4 бір сутек үзілгенде,
СН3∙ (СН3—) метил радикалы түзіледі. Радикалдарды атағанда, сәйкес алканның
-ан жұрнағы -ил жұрнағына алмастырылады. Мысалы:

а: н-бутил-екін.-бутилизобутилметан

б: триизопропилметан

в: триэтилпропилметан

2,6,6-триметил-3-этилгептан (солдан онға) 2,2,6-триметил-5-этилгептан
(оңнан солға)

Алкандардың изомерлері мен атаулары

Изомерленудің бірнеше себебі болатынын өткен тақырыптардан
білесіңдер. Алкандарға құрылымдық (көміртек қаңқасының) изомерлену тән. Ол
молекуладағы көміртек атомдарының өзара орналасуынан болады. Тармақталмаған
көміртек тізбегі нормалді изомер деп аталады.

Алкандардың изомерленуі бутаннан (С4Н10) басталады. Бутанның
молекуласында барлық көміртек атомдары тізбектеліп орналасады (н-бутан). Ал
изобутанда көміртек атомдары тармақталып байланысады, негізгі көміртек
тізбегі үш атомнан тұрады да, 4-көміртек атомы үзіліп, бүйірінен 2-
көміртекпен байланысады. Тармақталған изомерлерде радикалдар әр түрлі
орналасуы мүмкін. Қосылыс құрамындағы көміртек атомдарының сандары өскен
сайын изомерлердің сандары да көбейе береді. Алкандардың бастапқы төрт
көмірсутегі тривиальді аттармен аталады: метан, этан, пропан, бутан. Ал
бесінші көмірсутек— пентаннан бастап грек сандарына -ан жұрнағы жалғанып
аталады. Рационалды атау бойынша көмірсутектер бір немесе бірнеше сутек
атомдары радикалдарға алмасқан метанның туындылары ретінде қарастырылады.
Егер формулаларда бірдей радикалдар қайталанса, грекше ди-, три-, тетра-,
т.б. сандармен көрсетіледі. Метан көміртегінің негізі етіп ең көп
тармақталған көміртек атомы алынады.

Физикалық қасиеттері

Алкандардың гомологтық қатарында салыстырмалы молекулалық массаларының
өсуіне байланысты балқу және қайнау температуралары мен тығыздықтары
біртіндеп артады.
Гомологтық қатардағы заттардың қасиеттері ұқсас болады және белгілі бір
заңдылықпен өзгереді. Гомологтық қатардың бір мүшесінің қасиеті белгілі
болса, сол арқылы басқа мүшелерінің қасиеттерін болжауға болады. Сонымен
қатар гомологтық қатарларда диалектиканың сан өзгерісінің сапа өзгерісіне
ауысу заңы айқын байқалады. Молекула құрамы келесі әр СН2 тобына өскен
сайын зат қасиетінің біртіндеп өзгеретінін көреміз. Сан өзгерісінің сапа
өзгерісіне ауысуы химияда жиі кездеседі.
Алкандардың бастапқы төрт мүшесі — CH4 - C4H10 газдар,
пентаннан бастап пентадеканға (C5H12 - С15Н32) дейін — сұйық заттар, ал
құрамында С16 және одан да көп көміртек атомдары бар жоғары молекулалы
алкандар — қатты заттар болады. Қалыпты жағдайда қысымды жоғарылатқанда,
пропан мен бутан сұйыққа айналады. Изомер алкандардың физикалық және
химиялық қасиеттерінде айырмашылықтар болады. Мысалы, нормальді құрылымды
алкандардың қайнау және балқу температуралары сәйкес тармақталған
алкандардың қайнау, балқу температураларынан жоғары. Алкандар
— полюссіз қосылыстар. Олар судан жеңіл және сумен араласпайды (ерімейді).
Сол сияқты басқа полюсті еріткіштерде де ерімейді, органикалық еріткіштерде
ериді. Сұйық алкандар көптеген органикалық, заттардың еріткіші ретінде
қолданылады. Метан мен этанның және үлкен молекулалы алкандардың иістері
жоқ, ал кейбір ортаңғы мүшелерінің өздеріне тән иістері болады. Алкандар —
жанғыш заттар.

Химиялық қасиеттері

Алкандар орынбасу, айырылу изомерлену және тотығу реакцияларына
түседі. Алкандардың басқа көмірсутектермен салыстырғандағы бір ерекшелігі —
олардың құрамындағы көміртек атомдарының валенттіктері толығымен сутек
атомдарымен қаныққан. Сондықтан алкандар қосылу реакцияларына түспейді.
Алкандар құрамындағы тағы бір ерекшелік — оларда едәуір берік коваленттік σ-
байланыстың болуы. Бұл байланыстың полюстігі төмен, сондықтан алкандар,
негізінен, СРмеханизмі бойынша реакцияларға түседі. С—С байланыс едәуір
қатаң жағдайда үзіліп, реакцияға қиын түседі. Алкандардың парафиндер деп
аталу себебі осы. Алкандар химиялық реакцияларға энергия берген
(қыздыру немесе ультракүлгін сәулелердің әсерінен) жағдайда ғана түседі.
Реакция барысында көміртек пен сутек С—Н арасындағы байланыс үзіліп, сутек
атомы басқа атомдар мен атом топтарына алмасады немесе көміртек атомдарының
С—С араларындағы байланыстар үзіледі. Алкандар полюссіз қосылыстар
болғандықтан, байланыстардың үзілуі негізінен радикалдар түзе, гомолиттік
механизм бойынша жүреді.

Орынбасу реакциялары. Қаныққан көмірсутектерге тән реакциялар. Бұл
кезде С—Н байланысы үзіліп, сутек атомы басқа атомға немесе атом топтарына
алмасады. Сутек атомдарының алмасулары үшіншілік көміртек атомдарында ең
оңай, екіншілік көміртек атомдарында қиындау, ал біріншілік көміртектерде
қиын жүреді. Қаныққан көмірсутектердің орынбасу реакияларының бірінші
сатысын жалпы түрде былай жазуға болады:

РҺ + ХҮ → РХ + НҮ

1. Галогендену реакциялары — алкандардың практикалық маңызды
реакцияларының бірі, жарықтың немесе жоғары температураның әсерінен іске
асады. Жарықтың әсерінен жүретін реакциялар фотохимиялық реакциялар деп
аталады. Алкандардың галогендермен орынбасу реакциялары хлормен жеңіл,
броммен қиындау, йодпен қиын жүреді. Ал фтормен қопарылыс түзе жүретін
болғандықтан, реакцияны инертті газ қатысында сұйылтып жүргізеді.
Сутектердің орнын галогендерге алмастырғанда, алкандардыц галогентуыидылары
түзіледі.

Метанның хлорлану реакциясы жарықтың ([һν—"аш ню" арқылы жарық кванты
белгіленеді) немесе температураның әсерінен жүреді. Реакция метанның
хлортуындылары мен хлорсутек түзе жүреді:

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl (хлорметан)

CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl (дихлорметан)

CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl (трихлорметан)

CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl (тетрахлорметан).

2. Нитрлеу реакциясы. Бұл реакцияны орыс ғалымы М. И. Коновалов (1888 ж.)
ашқандықтан, Коновалов реакциясы деп аталады. Қысым мен температураны аздап
жоғарылатқанда, алкандар сұйылтылған азот қышқылымен орынбасу реакциясына
түседі:

RH + HNO3 → RNO2 + H2O.

Алкандарды нитрлеу реакциясы да бос радикалды механизм бойынша жүреді.
Айырылу (ыдырау)реакциялары қыздырғанда жүреді.

3. Қыздырғанда алкандар термиялық айырылады. Метанды жоғары температурада
(1000°С шамасында) ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Алкандар атаулары
Алкандар және циклопарафиндер
Алкандар физикалық қасиеттері
Парафинді көмірсутегілер (алкандар)
Алкандар, олардың гомологтық қатары, изомерлері, атаулары
Мұнайды өңдеу кезінде алынатын жеңіл алкандар және алкендер
Көмірсутектер
Мұнай құрамындағы көмірсутектерді хроматография әдісімен анықтау
Мұнайдың гетероатомды қосылыстары
Мұнай құрамы және мұнай фракциялары құрамындағы гетероатомды қосылыстар
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

Байланыс

Qazaqstan
Phone: 777 614 50 20
WhatsApp: 777 614 50 20
Email: info@stud.kz
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь