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.
Уравнение реакции крекинга октана декана
2.5.1. Крекинг алканов
Крекинг – процесс термического разложения углеводородов, в основе которого лежат реакции расщепления углеродной цепи крупных молекул с образованием соединений с более короткой цепью.
Крекинг алканов является основой переработки нефти с целью получения продуктов меньшей молекулярной массы, которые используются в качестве моторных топлив, смазочных масел и т.п., а также сырья для химической и нефтехимической промышленности. Для осуществления этого процесса используются два способа: термический крекинг (при нагревании без доступа воздуха) и каталитический крекинг (более умеренное нагревание в присутствии катализатора).
Термический крекинг. При температуре 450–700 o С алканы распадаются за счет разрыва связей (более прочные связи при такой температуре сохраняются) и образуются алканы и алкены с меньшим числом углеродных атомов.
Например: C 6 H 14 C 2 H 6 + C 4 H 8
Распад связей происходит гомолитически с образованием свободных радикалов:
Свободные радикалы очень активны. Один из них (например, этил) отщепляет атомарный водород Н · от другого ( н -бутила) и превращается в алкан (этан). Другой радикал, став двухвалентным, превращается в алкен (бутен-1) за счет образования π–связи при спаривании двух электронов у соседних атомов:
Анимация (работа Литвишко Алексея, ученика 9 кл. школы №124 г. Самары)
Разрыв возможен в любом случайном месте молекулы. Поэтому образуется смесь алканов и алкенов с меньшей, чем у исходного алкана, молекулярной массой.
В общем виде этот процесс можно выразить схемой:
C n H 2n+2 C m H 2m + C p H 2p+2 ,   где m + p = n
При более высокой температуре (свыше 1000 ° С) происходит разрыв не только связей но и более прочных связей Например, термический крекинг метана используется для получения сажи (чистыйуглерод) и водорода:
СН 4 C + 2H 2 Термический крекинг был открыт русским инженером —>В.Г. Шуховым в 1891 г.
Каталитический крекинг проводят в присутствии катализаторов (обычно оксидов алюминия и кремния) при температуре 500 ° С и атмосферном давлении. При этом наряду с разрывом молекул происходят реакции изомеризации и дегидрирования. Пример: крекинг октана (работа Литвишко Алексея, ученика 9 кл. школы №124 г. Самары). При дегидрировании алканов образуются циклические углеводороды (реакция дегидроциклизации, раздел 2.5.3). Наличие в составе бензина разветвлённых и циклических углеводородов повышает его качество (детонационную устойчивость, выражаемую октановым числом). При крекинг-процессах образуется большое количество газов, которые содержат главным образом предельные и непредельные углеводороды. Эти газы используются в качестве сырья для химической промышленности. Источник: Единая коллекция ЦОР. —> Основополагающие работы по каталитическому крекингу в присутствии хлорида алюминия проведены
Уравнение реакции крекинг октана?
Химия | 5 — 9 классы
Уравнение реакции крекинг октана.
С8H18 = C4H10 + C4H8 вроде бы так.
400 баллов ?
1)Какие реакции продуктов перегонки нефти приводят к получению компонентов высококачественного бензина?
Напишите уравнения реакций полного окисления пропана, бутана, октана?
Напишите уравнения реакций полного окисления пропана, бутана, октана.
Приведите уравнения трех реакций, соответствующих крекингу нефтепродуктов?
Приведите уравнения трех реакций, соответствующих крекингу нефтепродуктов.
Какие углеводороды могут образоваться при крекинге октана?
Какие углеводороды могут образоваться при крекинге октана?
Напишите соответствующие уравнения реакции, назовите полученные вещества.
Какие углеводороды могут образоваться при крекинге октана?
Какие углеводороды могут образоваться при крекинге октана?
Напишите соответствующие уравнения реакции, назовите полученные вещества.
Напишите уравнение химической реакции :а) нитрование бутанаб) крекинг декана?
Напишите уравнение химической реакции :
а) нитрование бутана
б) крекинг декана.
Очень нужно помогите?
Очень нужно помогите!
Укажите возможные продукты крекинга октадекан С18 Н38 : А) вода и карбон (IV) оксид б) нонан и нонет ; в) октан и декан.
Составить уравнение соответствующей реакции.
Запишите уравнения реакций, происходящих при крекинге эйкозана C20H42, до углеводородов бензиновой фракции?
Запишите уравнения реакций, происходящих при крекинге эйкозана C20H42, до углеводородов бензиновой фракции.
Составьте уравнения химической реакции крекинга углеводорода состава С16Н34?
Составьте уравнения химической реакции крекинга углеводорода состава С16Н34.
Что такое крекинг?
Что такое крекинг?
Приведите уравнения трех реакций, соответствующих крекингу нефтепродуктов.
Вы перешли к вопросу Уравнение реакции крекинг октана?. Он относится к категории Химия, для 5 — 9 классов. Здесь размещен ответ по заданным параметрам. Если этот вариант ответа не полностью вас удовлетворяет, то с помощью автоматического умного поиска можно найти другие вопросы по этой же теме, в категории Химия. В случае если ответы на похожие вопросы не раскрывают в полном объеме необходимую информацию, то воспользуйтесь кнопкой в верхней части сайта и сформулируйте свой вопрос иначе. Также на этой странице вы сможете ознакомиться с вариантами ответов пользователей.
По ряду химических и физических свойств, специфичных исключительно для железа. Самая простая, известная всем качественная химическая реакция с высокой степенью достоверности указывающая на принадлежность металла к железу — это его ржавление. Это пр..
По ряду химических и физических свойств, специфичных исключительно для железа. Самая простая, известная всем качественная химическая реакция с высокой степенью достоверности указывающая на принадлежность металла к железу — это его ржавление. Это пр..
Третья реакция невозможна, т. К. степени окисленияAl разные, а должны быть одинаковые.
5, 6 л Х кДж2 СO + O2 = 2CO2 + 566 Джn = 2 мольVm = 22, 4 л / мольV = 44, 8 л5, 6 л СО — Х кДж44, 8 л СО — 566 кДжW = 5, 6 * 566 / 44, 8 = 70, 75 кДж.
26_сильфит — фосфатная кислота 27_тоже самое что и в 28 просто бромоводородная кислота 28_сульфид не реагирует поэтому будет просто йодовородная кислота 29_азот — сульфид натрия.
C 2 H 6 + C 4 H 8
