Көмірсутектер


1)Көмірсутектер
2) Қанықпаған көмірсутектер
3) Ароматты көмірсутектер
4) Қаныққан көмірсутектер
Пайдаланылған әдебиеттер
Көмірсутектер - молекулаларыкөміртек пен сутекатомдарынан тұратын органикалық қосылыстар.
Құрамына байланысты көмірсутектер ациклды, алициклды және ароматты қосылыстарға бөлінеді. Химикалық қасиеттері мен құрылысы ұқсас, ал молекулалар құрамы бойынша айырмашылығы бір не бірнеше CH2 тобы болатын қосылыстарды гомологтар деп атайды, олар гомологтық қатар түзеді. Мысалы, қаныққан көмірсутектердің гомологтық қатары. Бұл қатардың бірінші мүшесі – метан, одан соңғылары – бір-бірінен айырмашылығы CH2 тобы болатын гомологтық қатар мүшелері. Қалыпты жағдайда 1-ден 4-ке дейін көміртек атомдары бар қаныққан көмірсутектер – газдар, 5-тен 17-ге дейін сұйықтар, ал көміртек атомдарының саны 17-ден көптері – қатты заттар. Көмірсутектердің көбі түссіз. Оның негізгі табиғи қоры – мұнай. Мұнай құрамында 23 – 63%-ға дейін парафиндер, 29,72% шамасында нафтендер, 2 – 16%-ға дейін ароматты көмірсутектер болады. Төменгіалкандар (негізінен, метан) – метан, этан, пропан – табиғигаздарқұрамындаболады.
Көмірсутектер, негізінен, мұнайайдаупроцесікезіндеалынады, сондай-ақкөміртекоксиді мен сутектікатализаторқатысындақыздырғандақалыптыпарафиндер мен тармақталғанпарафиндерқоспасытүзіледі. Қаныққанкөмірсутектержанар май, жағар май алуүшіншикізатретіндеқолданылады. Кокстік химия өндірісіндеалынатынароматтыкөмірсутектердәрі-дәрмек, хошиістізаттаралуда, ал қанықпағанкөмірсутектерспирт, ацетон, жасанды каучукалудапайдаланылады.
1. О.Д.Дайырбеков, Б.Е.Алтынбеков, Б.К.Торғауытов, У.И.Кенесариев, Т.С.Хайдарова Аурудың алдын алу және сақтандыру бойынша орысша-қазақша терминологиялық сөздік. Шымкент. “Ғасыр-Ш”, 2005 жыл. ISBN 9965-752-06-0
2. Қазақстанның мұнай энциклопедиясы. 2 томдық - Алматы: "Мұнайшы" Қоғамдық қоры, 2005. ISBN 9965-9765-1-1
3. 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. ISBN 9965-36-092-8
4. 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. ISBN 9965-36-092-8

Пән: Химия
Жұмыс түрі:  Реферат
Тегін:  Антиплагиат
Көлемі: 17 бет
Таңдаулыға:   
Бұл жұмыстың бағасы: 500 теңге
Кепілдік барма?

бот арқылы тегін алу, ауыстыру

Қандай қате таптыңыз?

Рақмет!






Жоспар:
1)Көмірсутектер
2) Қанықпаған көмірсутектер
3) Ароматты көмірсутектер
4) Қаныққан көмірсутектер
Пайдаланылған әдебиеттер

1) Көмірсутектер

Көмірсутектер - молекулалары көміртек пен сутек атомдарынан тұратын органикалық қосылыстар.
Құрамына байланысты көмірсутектер ациклды, алициклды және ароматты қосылыстарға бөлінеді. Химикалық қасиеттері мен құрылысы ұқсас, ал молекулалар құрамы бойынша айырмашылығы бір не бірнеше CH2 тобы болатын қосылыстарды гомологтар деп атайды, олар гомологтық қатар түзеді. Мысалы, қаныққан көмірсутектердің гомологтық қатары. Бұл қатардың бірінші мүшесі - метан, одан соңғылары - бір-бірінен айырмашылығы CH2 тобы болатын гомологтық қатар мүшелері. Қалыпты жағдайда 1-ден 4-ке дейін көміртек атомдары бар қаныққан көмірсутектер - газдар, 5-тен 17-ге дейін сұйықтар, ал көміртек атомдарының саны 17-ден көптері - қатты заттар. Көмірсутектердің көбі түссіз. Оның негізгі табиғи қоры - мұнай. Мұнай құрамында 23 - 63%-ға дейін парафиндер, 29,72% шамасында нафтендер, 2 - 16%-ға дейін ароматты көмірсутектер болады. Төменгі алкандар (негізінен, метан) - метан, этан, пропан - табиғи газдар құрамында болады.
Көмірсутектер, негізінен, мұнай айдау процесі кезінде алынады, сондай-ақ көміртек оксиді мен сутекті катализатор қатысында қыздырғанда қалыпты парафиндер мен тармақталған парафиндер қоспасы түзіледі. Қаныққан көмірсутектер жанар май, жағар май алу үшін шикізат ретінде қолданылады. Кокстік химия өндірісінде алынатын ароматты көмірсутектер дәрі-дәрмек, хош иісті заттар алуда, ал қанықпаған көмірсутектер спирт, ацетон, жасанды каучук алуда пайдаланылады.

2) Қанықпаған көмірсутектер
Қанықпаған қосылыстар көмірсутектер арасында кең тараған, практикалық маңызы зор топты құрайды. Қаныққан көмірсутектер қатарының метаннан басталатыны тәрізді, қанықпаған көмірсутектері үлкен тобының қарапайым өкілі этилен болып табылады.
Этилен - ауадан біраз жеңілдеу, иісі жоққа тән, түссіз газ.
Оның молекулалық формуласын анықтап көрейік. Қалыпты жағдайдағы этиленнің тығыздығы - 1,25 гл. Демек газдың мольдік массасы 1,25 гл * 22,4лмоль=28гмоль болады. Сонда бұдан этиленнің салыстырмалы молекулалық массасы - 28, сонда этиленнің формуласы - С2Н4 болады.
Этилен молекуласы симметриалы болып келеді. Яғни мұндағы көміртегінің атомы әрбір атомы сутегінің екі атомынымен байланысады. Н2С=СН2
Этиленнің молекуласында барлық атомдардың ядролары бір жазықтың бойында орналасып, молекуладағы валенттік бұрыш 109°28` болмай, 120° болатыны физикалық әдістерімен зерттеу арқылы анықтайды. Қанықпаған көмірсутектерде sp[2] - гибридтену, және П байланысы болады. Этилен - молекулаларында көміртегі атомдары арасында қос байланыс болатын заттардың гомологтық қатарындағы бірінші мүше. Этиленнің ең жақын гомологы: пропилен СН2 = СН - СН3, бутилен СН2 = СН - СН2 - СН3. Этилен қатарындағы көмірсутектердің атауына - илен жұрнағы жалғанады. Қазіргі кезде мұндай номенклатура мен қатар, жүйелеу(халықаралық) номенклатурасы жиі қолданылады, ол номенклатура бойынша бұл көмірсутектер атауы - ен жұрнағымен аяқталады(этен, пропен, бутен,т.б.). Этилен қатарындағы көмірсутектердің жалпы формуласы - СnH2n.
Этилен қатарындағы көмірсутектердің жеке атаулары былай құралады:
1. құрылымдық формуладан қос байланысы бар көміртегі атомдарының ең ұзың тізбегін бөліп алады, оларды қос байланыс ең жақын орналасқан шеттен бастап нөмірлейді.
2. атаудың алдында көміртегі атомының қайсысына орын басушы топ(радикал) орналасқанын цифрмен көрсетеді.
3. егер орын басушы топ бірнешеу болса, цифрмен оның әрқайсысын көрсетеді.
4. атаудың соңына қос байланыстың орнын көрсетеді, оны қос байланыс басталатын көміртегі атомының нөмірімен белгілейді.
CH2 = CH - CH2 - CH3 СН3 - СН = СН - СН3
Бутен - 1 Бутен - 2
Химиялық қасиеттері.
1. Этилен көмірсутектер қаныққан көмірсутектердегідей химиялық элементтерден(көміртегі және сутегінен) құралатын болғандықтан, бұлардың қасиеттері де бірдей - жанғыш болып келеді. Мысалы, этиленді жаққанда ауада су және көміртегі(IV) оксидін түзе жанады.
С2Н4 + 3О2 -- 2СО2 + 2Н2О + Q
2.Гидрлеу реакциясы: (затқа сутегі қосыла жүретін реакциялар - гидрлену немесе гидрогендену деп аталады)
С3Н6 + Н2--С3Н8
3. Галогенденуі:
Н2С = СН2 + Br2--BrH2C - CH2Br
1,2 - дибромэтан
Тізбек сызықшалы макромолекулалардың ("макрос" - грекше үлкен, ұзын деген мағынаны білдіреді) құралған үлкен молекулалы зат түзіледі. Бірдей молекулалардың ірі молекула болып, бірігіп қосылу процессін полимерлену реакциясы, оның өнімін полимердеп атайды. Полиэтилен дегеніміз - полимер, оның молекулалық массасы бірнеше жүздеген мыңға жетеді. Этиленнің полимерлену реакциясы теңдеуін қысқаша түрде мынадай етіп көрсетуге болады:
nCH2 = CH2 -- (-СН2 - СН2-)n

3)АРОМАТТЫ КӨМІРСУТЕКТЕР.

1. Бензол құрылысы
Ароматты көмірсутектердің басты өкілі-бензол.Оны 1825 ж. М.Фарадей жарық газын зерттей отырып, соның құрамынан тапқан, ал Э.Митчерлих 1834 ж. бензой қышқылын құрғақ айдау арқылы алған.
Кекуле 1865 ж.бензолдың циклді формуласын ұсынды.Кекуле бойынша бензол молекуласы қосыаланған үш байланысы бар циклогексатриенді тұйық жүйе:

Бұл формуланы қазіргі күнге дейін қолданып жүр.
Бензол және оның туындыларының өздеріне тән ерекше қасиеттері бар.
1. Ароматты көмірсутектердің молекуласында алты PI-электрондардың біртұтас тұйық электрондық система құруы-ароматикалық қасиеттің басты белгісі.Бұл бензол және оның гомологтарының физикалық және химиялық қасиеттерін анықтайды.
2. Ароматты көмірсутектер тотықтырғыштардың әрекетіне тұрақты.
3. Ароматты көмірсутектер қосылу реакциясына қиын түседі, ал электрофильді орынбасу реакциясына оңай түседі.

2. Алу жолдары және табиғи көздері
Ароматты көмірсутектерді негізінен тас көмірді құрғақ айдау арқылы алады.Ол үшін тас көмірді 900-10000С ауа қатыстырмай қыздырады.Нәтижесінде құрғақ қалдық кокс, газдар мен тас көмір смоласы алынады.1м3 газдың құрамында 30 г.бензол және 10 г.толуол болады.Смола құрамында бензол, толуол, ксилол, фенолдар, көп ядролы ароматты көмірсутектер және гетероциклді қосылыстар болады.
Бензол молекуласын алудың көптеген синтетикалық жолдары бар:
1. Алкандар оксидті катализатордың қатысуында циклдену және дегидрогендеу реакцияларына түсіп, арендер түзеді:

А)H3C-(CH2 )5 - CH3C6H5-CH3+4H2 (Cr2 O3 кат.қатысында)

B)H3C-(CH2)6 - CH3(о-) C6H4CH3CH3 (Cr2 O3 кат.қатысында)
2.Ацетилен және оның гомологтары металлорганикалық катализатордың қатысуында циклотримерлену реакциясына түсіп, бензол және оның гомологтарын түзеді:

3CH3-C≡CH(1,3,5) C6 H3 (CH3)3
3.Циклоалкандар жоғары темтературада және катализатордың қатысуында дегидрогенделіп, арендерге айналады.
4.Бензой қышқылының тұздары сілтімен қосып айдау арқылы бензол алады:
C6H5COONa+NaOHC6H6 +Na2CO3
5.Бензол гомологтарын галоген туындылардан Вюрц-Фиттиг (1864) реакциясы бойынша жеңіл алады:
C6H5Br+2Na+BrC2H5--C6H5-C2H5+2NaBr
6.Бензол гомологтарын алудың маңызды әдісі Фридель-Крафтс-Густавсон реакциясы (1877):
C6H5-CO-CH3+2H2--C6H5-C2H5+H2O
Тотықсыздану реакциясы қышқылдық ортада мырыш амальгамасының қатысуында жүреді.

3. Бензолдың физикалық қасиеті
Бензолдың гомлогтық қатарының төменгі өкілдері, негізінен сұйықтық болады.Оның молекулалық массасы өскен сайын қайнау температурасы да, артады, орта-изомерлер, әдетте, пара-изомерлерге қарағанда жоғары температурада қайнайды.
Бензолдың қайнау температурасы (80,10С) гексанның қайнау температурасынан (68,80С) жоғары.
Симметриялы құрылысты изомерлердің балқу температурасы жоғарырақ болып келеді. Екі орынбасарлары изомерлердің ішінде-пара-изомер ең жоғары температурада балқиды.
Май қатары мен алициклді қатар көмірсутектерден тығыздығы және жарық сындыру көрсеткіштері анағұрлым жоғары.
Бензол қатарындағы ароматты көмірсутектер судан жеңіл, суда ерімейді, ал көптеген органикалық еріткіштерде жақсы ериді.Олардың буымен ұзақ уақыт тыныс алғанда адам уланады.

Ароматикалық көмірсутектердің физикалық қасиеттері

Зат
Балқу т., 0С
Қайнау т., 0С
Тығыздығы d
Бензол
+5,4
80,1
0,8790
Толуол
-93
110,6
0,8669
Ксилол

Орто
-23
144,4
0,8802
Мета
-53
139,1
0,8642
пара
+13
138,4
0,8610

4. Химиялық қасиеттері

Қосылу реакциялары. Ароматты көмірсутектер кәдімгі жағдайда қосылу реакциясына түспейді, яғни олар борм суын, калий перманганатының ерітіндісін түссіздендірмейді. Бірақ ерекше жағдайларда қосылу реакциясына түсіруге болады.

1.Катализатордың қатысуында және жоғары температурада ароматты көмірсутектер сутекті қосып алып, циклогексан және оның гомологтарын түзеді.

1 2.Ультракүлгін сәуленің әсерінен арендер хлор мен бромды қосып алып, гексагалогенидтер түзеді.

3.Бензол мен оның гомологтары қанықпаған көмірсутектер секілді озонды қосып алып, өте қопарылғыш зат-үш озонидтер түзеді.Бұл озонидтер сумен гидролизденіп, дикарбонильді қосылыстар (глиоксаль) түзеді.

Орынбасу реакциялары. Бензол мен оның гомологтары галогендермен (катализатордың қатысуымен), азот және күкірт қышқылдарымен басқаша әрекеттеседі. Барлық жағдайда да атомдар мен қалдықтар бензол ядросы сутектерінің орнын басады.
1. Катализатордың, мысалы, темірдің қатысуымен хлор немесе бром бензолмен әрекеттестіргенде галоген сутек атомдарының орнын басады, әрі бағытталу ережесі сақталады: хлор бензолдан көбінесе дихлор бензолдардың пара-изомері алынады:

2. Бензолға нитрлегіш қоспамен (азот және күкірт қышқылдарының қоспасы) әсер еткенде сутек атомдарының орнын нитротоп басады. Нитрлеу әрі қарай жүргенде де орнын басу ережесі сақталады: нитробензолдан динитробензолдың мета-изомері алынады.

5. Бензолдың қолданылуы.
Бензол-кең түрде қолданылатын арен. Бензолды еріткіш ретінде көп қолданады. Ол майларды, каучукті, полимерлерді, лактарды, мұнай өнімдерін жақсы ерітеді. Бензол суда нашар ериді, сумен азеотропты қоспа түзеді.Химиялық өнеркәсіпте нитробензол, хлорбензол, анилин, фенол, стирол және т.б. өнімді алу үшін шикізат ретінде қолданады.

4) Алкандар
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.
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 ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Мұнай құрамындағы ароматты көмірсутектерді бөліп алу және анықтау
Алкандар және циклопарафиндер
ТЕРМИЯЛЫҚ ТАЛДАУ. ТЕРМИЯЛЫҚ ПРОЦЕСТЕР, НЕГІЗГІ ЗАҢДЫЛЫҚТАРЫ
Органикалық химияның теориялық негіздері
Бензин. Бензиннің негізгі қасиеті
Қанықпаған көмірсутектер
Қаныққан және қанықпаған көмірсутектер
Мұнайдың физика-химиялық қасиеттері
Термиялық процестер,оның негізгі заңдылықтары, талаптары
Мұнай химиялық өнеркәсіптің даму тарихы
Пәндер