Реакция уравнение которой с16н34 500 с с8н18 с8н16
Октан: способы получения и химические свойства
Октан C8H18 – это предельный углеводород, содержащий восемь атомов углерода в углеродной цепи. Бесцветная жидкость с характерным запахом, нерастворим в воде и не смешивается с ней.
Гомологический ряд октана
Все алканы — вещества, схожие по физическим и химическим свойствам, и отличающиеся на одну или несколько групп –СН2– друг от друга. Такие вещества называются гомологами, а ряд веществ, являющихся гомологами, называют гомологическим рядом.
Самый первый представитель гомологического ряда алканов – метан CH4. , или Н–СH2–H.
Продолжить гомологический ряд можно, последовательно добавляя группу –СН2– в углеводородную цепь алкана.
Название алкана
Формула алкана
Метан
CH4
Этан
C2H6
Пропан
C3H8
Бутан
C4H10
Пентан
C5H12
Гексан
C6H14
Гептан
C7H16
Октан
C8H18
Нонан
C9H20
Декан
C10H22
Общая формула гомологического ряда алканов CnH2n+2.
Первые четыре члена гомологического ряда алканов – газы, C5–C17 – жидкости, начиная с C18 – твердые вещества.
Строение октана
В молекулах алканов встречаются химические связи C–H и С–С.
Связь C–H ковалентная слабополярная, связь С–С – ковалентная неполярная. Это одинарные σ-связи. Атомы углерода в алканах образуют по четыре σ-связи. Следовательно, гибридизация атомов углерода в молекулах алканов – sp 3 :
При образовании связи С–С происходит перекрывание sp 3 -гибридных орбиталей атомов углерода:
При образовании связи С–H происходит перекрывание sp 3 -гибридной орбитали атома углерода и s-орбитали атома водорода:
Четыре sp 3 -гибридные орбитали атома углерода взаимно отталкиваются, и располагаются в пространстве так, чтобы угол между орбиталями был максимально возможным.
Поэтому четыре гибридные орбитали углерода в алканах направлены в пространстве под углом 109 о 28′ друг к другу:
Это соответствует тетраэдрическому строению.
Например, в молекуле октана C8H18 атомы водорода располагаются в пространстве в вершинах тетраэдров, центрами которых являются атомы углерода. При этом углеродный скелет имеет зигзагообразное строение.
Изомерия октана
Структурная изомерия
Для октана характерна структурная изомерия – изомерия углеродного скелета.
Структурные изомеры — это соединения с одинаковым составом, которые отличаются порядком связывания атомов в молекуле, т.е. строением молекул.
Изомеры углеродного скелета отличаются строением углеродного скелета.
Например.
Для углеводородов состава С8Н18 существуют 18 изомеров углеродного скелета: н-октан, 2-метилгептан, 3 -метилгептан, 4-метилгептан, и др.
Октан
2-Метилгептан
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
CH3-CH(CH3)-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
Для октана не характерна пространственная изомерия.
Химические свойства октана
Октан – предельный углеводород, поэтому он не может вступать в реакции присоединения.
Для октана характерны реакции:
Разрыв слабо-полярных связей С – Н протекает только по гомолитическому механизму с образованием свободных радикалов.
Поэтому для октана характерны радикальные реакции.
Октан устойчив к действию сильных окислителей (KMnO4, K2Cr2O7 и др.), не реагирует с концентрированными кислотами, щелочами, бромной водой.
1. Реакции замещения
В молекулах алканов связи С–Н более доступны для атаки другими частицами, чем менее прочные связи С–С.
1.1. Галогенирование
Октан реагирует с хлором и бромом на свету или при нагревании.
При хлорировании октана образуется смесь хлорпроизводных.
Например, при хлорировании октан образуются 1-хлороктан, 2-хлороктан, 3-хлороктан и 4-хлороктан:
Бромирование протекает более медленно и избирательно.
Избирательность бромирования: сначала замещается атом водорода у третичного атома углерода, затем атом водорода у вторичного атома углерода, и только затем первичный атом.
С третичный–Н > С вторичный–Н > С первичный–Н
Например, при бромировании октана преимущественно образуются 3-бромоктан, 4-бромоктан и 2-бромоктан:
1.2. Нитрование октана
Октан взаимодействует с разбавленной азотной кислотой по радикальному механизму, при нагревании и под давлением. Атом водорода в октане замещается на нитрогруппу NO2.
Например. При нитровании октана образуются преимущественно 2-нитрооктан, 4-нитрооктан и 3-нитрооктан.
2.Дегидрирование октана
Дегидрирование – это реакция отщепления атомов водорода.
В качестве катализаторов дегидрирования используют никель Ni, платину Pt, палладий Pd, оксиды хрома (III), железа (III), цинка и др.
Алканы с углеродной цепью, содержащей 6 и более атомов углерода в главной цепи, при дегидрировании образуют устойчивые шестиатомные циклы, т. е. циклогексан и его гомологи, которые далее превращаются в ароматические углеводороды.
Октан при нагревании в присутствии оксида хрома (III) в зависимости от условий может образовать этилциклогексан и потом этилбензол.
3. Крекинг
Крекинг – это реакция разложения алкана с длинной углеродной цепью на алканы с более короткой углеродной цепью и алкены.
Крекинг бывает термический и каталитический.
Термический крекинг протекает при сильном нагревании без доступа воздуха.
При этом получается смесь алканов и алкенов с различной длиной углеродной цепи и различной молекулярной массой.
Например, при крекинге н-октана образуется смесь, в состав которой входят этилен, пропан, метан, бутилен, пропилен, этан и другие углеводороды.
Каталитический крекинг проводят при более низкой температуре в присутствии катализаторов. Процесс сопровождается реакциями изомеризации и дегидрирования. Катализаторы каталитического крекинга – цеолиты (алюмосиликаты кальция, натрия).
4. Окисление октана
Октан – слабополярное соединение, поэтому при обычных условиях он не окисляется даже сильными окислителями (перманганат калия, хромат или дихромат калия и др.).
Полное окисление – горение
Октан горит с образованием углекислого газа и воды. Реакция горения октана сопровождается выделением большого количества теплоты.
Уравнение сгорания алканов в общем виде:
При горении октана в недостатке кислорода может образоваться угарный газ СО или сажа С.
5.Изомеризация октана
Под действием катализатора и при нагревании неразветвленные алканы, содержащие не менее четырех атомов углерода в основной цепи, могут превращаться в более разветвленные алканы.
Например, н-октан под действием катализатора хлорида алюминия и при нагревании образует 2-метилгептан, 3-метилгептан и другие изомеры.
Получение октана
1. Взаимодействие галогеналканов с металлическим натрием (реакция Вюрца)
Это один из лабораторных способов получения алканов. При этом происходит удвоение углеродного скелета.
Реакция больше подходит для получения симметричных алканов.
Октан можно получить из 1-хлорбутана и натрия:
2. Гидрирование алкенов и алкинов
Октан можно получить из октенов или октинов:
При гидрировании октена-1, октена-2 или октена-3 образуется октан:
При полном гидрировании октина-1, октина-2 или октина-3 также образуется октан:
4. Получение октана в промышленности
В промышленности октан получают из нефти и каменного угля . При переработке нефти используют ректификацию, крекинг и другие способы.
Слайд 9 из презентации «Природные источники углеводородов». Размер архива с презентацией 749 КБ.
Химия 10 класс
«Химия в медицине» — Большинство снотворных укорачивает длительность быстрого сна. Длительное применениеэтих лекарств может вызвать угнетение процессов кроветворения. Злаки. Наркотики. Химия должна помогать медицине в борьбе с болезнями. Книга Розена Б.Я. заслуживает особенного внимания. Витамин «В1» — Тиаминхлорид. Химия не стоит на месте.
«Амины» — Первичный амин прапиламин. Третичный амин триметиламин. Третичный амин может ещё раз вступить в реакцию с бромэтаном. Первичные и вторичные амины способны образовывать водородные связи. Ион этиламмония. Амины взаимодействую с производными карбоновых кислот,(сложными эфирами, хлорагидридами, ангидридами). Физические свойства. Амид – является продуктом замещения гидроксильной группы на остаток амина. Получение аминов из галогенопроизводных: Имеют характерный запах, напоминающий запах аммиака. Изобутиламин.
«Химия мыла» — Тип проекта: исследовательский. Общий вывод. Таблица выводов. Кокосовое и пальмовое масло Глицерин Соли натрия. Вредные вещества. Руководитель: учитель химии Александрова Татьяна Владимировна. Физические свойства. Полезные вещества. Исследуемое мыло. Триэтаноламин Диэтиленгликоль. Химические свойства. Проект: «…Да здравствует мыло душистое!». Исполнитель: ученица 10 А класса Перелётова Дарья Романовна.
«Химия Алкины» — Углеродные атомы стягиваются тройной связью до 0,120 нм, валентный угол = 180о . Алкины. Форма молекулы меняется из линейной в плоскостную и затем — в тетраэдрическую. МОУ СОШ № 5 г. Светлого. Д/з: №6, упр.4(б),6, с.51. Урок №6.
«История развития химии» — Й. Я. Берцелиус Ф. Вёлер Ю. Либих. Этапы развития науки. Осуществил первый органический синтез (1824). О. Лоран Ш. Ф. Жерар. 10 класс. Алхимический период. Ж. Б. Дюма. Теория радикалов (1832 г.). История развития органической химии. NH4OCN ? NH2-CO-NH2 цианат мочевина аммония. Пищу, одежду, топливо – все поставляла органическая природа. Теория этерина (20-е г. XIX в.). Стихийный период.
«Химия Алканы» — Р. МОУ СОШ № 5 г. Светлого. Получение алканов. Урок №4 Химические свойства алканов. Д.з. :№3, упр.8, в-сы 9,10,11. Применение. (Пром. получение ацетилена).
Всего в теме «Химия 10 класс» 58 презентаций
ГДЗ учебник по химии 8 класс Габриелян. Практическая работа №2 Опыт 3. Номер №3
Влияние воздуха на горение свечи. Вставьте стеклянную трубку с оттянутым концом в резиновую грушу. Сжимая её рукой, продуйте в пламя горящей свечи воздух. Как изменилась яркость пламени? Прикрепите две свечи при помощи расплавленного парафина к картону (фанере, оргалиту). Зажгите их и накройте одну поллитровой банкой, другую — двухлитровой (можно взять химические стаканы различной вместимости). В каком случае свеча горит дольше? Почему? Запишите уравнения реакций горения, если вещества, из которых состоит свеча, имеют формулы $С_<16>Н_<34>$ и $С_<17>Н_<36>$ .
Решение
При нагнетании воздуха в пламя горящей свечи яркость пламени увеличилась, так как вблизи пламени увеличилась концентрация кислорода. Если накрыть горящие свечи сосудами разного объема, то свеча в большей банке горит дольше, так как больший объём воздуха содержит большее количество кислорода. Реакции горения свечи состоящей из $С_<16>Н_<34>$ и $С_<17>Н_<36>$ : $2С_<16>Н_ <34>+ 49O_ <2>⟶ 32CO_ <2>+ 34H_<2>O$ ; $С_<17>Н_ <36>+ 26O_ <2>⟶ 17CO_ <2>+ 18H_<2>O$ .
