Furmazzioni, Educazione è culleghji
Cosa sò riazzioni tipica di alkanes
Ogni cetu di cumposti chimichi pò vede proprietà di a causa di a so struttura di ilittronica. Per alkanes tipica riazzioni sustituzzioni, papae marcelli, o ssidazzioni muliculari. Tutti i prucessi chìmichi hannu a so purtata particulare, chì hà da esse di più discutitu.
Cosa hè alkanes
Stu saturated cumposti hydrocarbon, chì sò cunnisciuti com'è paraffina. Sti mulèculi cumposti di solu atomi di carbone è gocce, sò catina acyclic linéaire, o si in u quali ùn ci hè cà una sola cumposti. Datu i carattaristichi di i classi, vi pò calculari ciò chì u sputicu riazzioni di alkanes. Ci stanu à la fòrmula di u web di classi: H 2n + 2 C n.
struttura chìmica
mulècula paraffina c'hè atomi di carbone exhibiting S sp 3 hybridization. Si tutti i quattru orbitals Francia valence hannu la stissa forma, energia è a direzzione in u spaziu. U pesu di l 'angle, frà i livelli energia di 109 ° è 28'.
A prisenza di i so liami sola in mulèculi definisce ciò chì li riazzioni sò caratteristica di alkanes. Iddi cuntena σ-cumposti. Cumunicazioni trà carbons hè nonpolar e rutti polarizable, hè quasi più cà C-H. Dinù, u foltu Emissio di una passata di un atomu di carbone hè u più electronegative. I cumposti favurèvuli hè caratterizata da C-H suttana polarity.
riazzioni sustituzzioni
paraffins sustanzi classi hannu un 'attività chimichi suttana. Stu pò spiigà da la forza di liami trà C-C è C-H, chì hè dura à rompe a causa di l 'non-polarity. U fundamentu di a so custruzzione hè miccanisimu nuclear, allora u tippu radicali senza intervene. Chì hè per quessa alkanes hè caratterizata da una riazzioni sustituzzioni. Vergogna à prudutti sò capaci à intiraggieunu incù u mulèculi 'acqua, o IONS di u purtatori rispunsevule.
Iddi mettiri sustituzzioni radicali senza a quali li atomi gocce sò stati rimpiazzati da elementi acne, o altri gruppu attiva. Sti riazzioni prividia prucessi riguardanti halogenation, sulfochlorination è nitration. Sti cumannari a preparazione di Derivati alkane.
- Prucessu principia cù un iniziaticu nucleation o di catena, in cui sò furmati radicali gratis. U catalysts sò fonte di lume ul ultraviolet e pub.
- Allora sviluppa cullana in u quali successivi particeddi attivu purtatu azioni cun mulèculi disarmu. Hè a so cunversione in mulèculi è radicali, rispittivamenti.
- U passu di finale vi rumpu la catina. Ci pisciculture o di sparizioni di u particeddi attiva. Cusì terminated u sviluppu di na riazzioni a catena.
U prucessu di halogenation
Hè basata nantu à u miccanisimu di tipu radicali. Alkane riazzioni halogenation casca da irradiation incù lume ul ultraviolet e pub di un mischiu di halogens e temperature.
All tappe di u prucedimentu sò sughjettu à u duminiu chì indetta Markovnikov. Si cunta chi subisci sustituzzioni da acne, soprattuttu gocce, chì appartene à u carbone hydrogenated. Halogenation piglia postu in lu seguenti siquenza: da u primariu à un atomu di carbone tirziariu.
U prucessu casca locu megliu in mulèculi alkane cù i longa catina hydrocarbon principale. Quissa hè duvuta à a carenza di energia mip in stu sensu, u bè u più fàciule Emissio spaccati.
Un esempiu hè u chlorination di mulèculi methane. L'azzioni di raghji ul ultraviolet nascenu una spezia radicali maju chlorine chì portanu fora un attaccu nant'à lu alkane. Siparazzioni mangianu e la furmazzioni dâ atomicu gocce H 3 C · o un calcium radicali. un tali râ particedda, a turnu, mittarà u chlorine traces, mener, a distruzzioni di u so struttura è la criazzioni di nu novu chimicu.
À ogni scena hè purtatu u prucessu sustituzzioni fora solu unu atomu gocce. L'aienti halogenation di alkanes cunduce à u distaccu furmazzioni dâ hlormetanovoy, dichloromethane, è mulècula trihlormetanovoy tetrahlormetanovoy.
Dì, u prucessu hè a siguenti:
H 4 C + CL: CL → H 3 CCl LULLO,
H 3 CCl + CL: CL → H 2 CCl 2 LULLO,
H 2 CCl 2 + CL: CL → HCCl 3 LULLO,
HCCl 3 + CL: CL → CCl 4 LULLO.
In cuntrastu a chlorination di mulèculi methane purtava un tali dimarchja cù altre alkanes carattirizzata avè prudutti avendu sustituzzioni gocce ùn hè micca una atomu di carbone, è in uni pochi. U so rapportu quantitative francese assuciata incù indicatori temperatura. In i cundizioni fretu, una carenza in l 'acqua di la criazzioni di Derivati cù a struttura tirziariu, sicundariu è primariu.
Cù crescita battutu testu temperatura di la criazzioni di tali cumposti hè abbattuti. In u prucessu di halogenation ci hè u pesu di u fattore fermu ca ìnnica una prubabilità differente di cespugli di i radicali cù l 'atomu di carbone.
halogenation prucessu cu iodu chì ùn accade sottu cundizioni nurmali. Hè necessaria a creà e cundizioni particulari. Quandu ci puntanu à methane mangianu secondu acne iodide pussibbilità gocce. Si hà un effettu nant'à iodide calcium cum'è un risultatu addritta fora reactants nizziali methane è iodu. un tali reazzione hè cunsideratu à esse Reversible.
riazzioni Wurtz di alkanes
Hè un mètudu per ottenimentu temperature cù a struttura curripondentzia saturated. Comu l 'reactants sunnu usati di metallu in sodium, bromides alkyl o chlorides alkyl. Cù u so halide in sodium azioni preparatu è cresce a catena hydrocarbon chì hè la summa di l 'dui radicali hydrocarbon. Dì, la sìntisi hè a siguenti: R-CL + CL-R + 2Na → R-R + 2NaCl.
Wurtz riazzioni di alkanes hè pussibili solu s'è u halogens in u so mulèculi sò à l 'atomu di carbone primariu. P.e., CH 3 -CH 2 -CH 2 Br.
Sè durante cumeddia di mischiu galogenuglevodorododnaya di dui cumposti, in u cundinsazioni di tri diversi catene furmati prodottu. Un esempiu di issa aienti pò sèrviri comu azioni alkane sodium, incù chloromethanes è hloretanom. A pruduzzioni hè un mischiu Lsacia bufanda, propane è ethane.
Sparti di sodium, felì è à aduprà altri metalli plantain, chì prividia Lithium o di putassiu.
sulfochlorination prucessu
Hè ancu chjamatu l 'riazzioni Reed. Si corre à u principiu di sustituiri gratis. Stu tipu di reazzione hè tipica di alkanes à l 'azzioni di un mischiu di dioxyde surfaru e chlorine traces in la prisenza di raghji ul ultraviolet.
A so storia principia cù i iniziaticu di u miccanisimu catina, allora u chlorine acquistatu da i dui radicali. Unu attaccu alkane chì dà ascesa di un particeddi alkyl e mulèculi di acid gocce. By hydrocarbon radicali particularmente a furmari dioxyde surfaru particeddi cumplessi. To stabilize catturaru mangianu unu atomu chlorine da un altru mulècula. U materiale finale hè un acid sulfonyl alkane, si veni usatu in la sìntisi dê cumposti superficia-attivu.
Dì, u prucessu di friscalettu E comu stu:
CLCL → hv ∙ CL + ∙ CL,
HR + ∙ CL → R ∙ LULLO,
R ∙ + spagnolo oso → ∙ RSO 2,
∙ RSO 2 + ClCl → RSO 2 CL + ∙ CL.
U prucessi assuciati incù nitration
Alkanes miroir cu àcitu nitric in una suluzione 10% è cù u granule azotu tetravalent in un statu edema. E cundizioni di a so presenza hè valori altu di Temperature (circa 140 ° C), è i valori suttana prissioni. At a nitroalkanes pruduzzioni pruduciùtu.
U prucessu di gps-radicali tipu chjamatu dopu à l 'scinziatu Konovalov, rapiu la sìntisi nitration: CH 4 + clinicien 3 → CH 3 NO 2 + H 2 O.
U meccanisimu di papae marcelli
Per tipica dehydrogenation alkane è cracking. mulècula Methane subisci un decomposition termichi cumpleta.
U meccanisimu di basi di l 'ànimu sopra hè l' papae marcelli di atomi da alkanes.
prucessu dehydrogenation
Quandu quant'è i atomi gocce nantu u scheletru di carbone di paraffins, francu methane sò trasmissi par cumposti, unsaturated. Vergogna riazzioni chìmichi di alkanes tistati cotru Temperature (400 à 600 ° C) e sottu u accelerators azzioni comu platinatura, nichel, oxides cromu è aluminium.
Sè participà à i riazzioni di mulèculi ethane o di propane, tandu u so prudutti vi ethene o propene cù una catena doppia.
U dehydrogenation di u scheletru di quattru o cinqui-di carbone uttinni cumposti diene. From furmati butadiene bufanda-1,3 e 1,2-butadiene.
Sè prisenti in i sustanzi riazzioni cun 6 o più atomi di carbone, si furmavanu l 'inglese. Si hà un anellu arumatichi cù trè liami doppia.
U prucessu di assuciata incù decomposition
Sottu alta temperatura riazzioni di alkanes pò passà cù un difettu liami di carbone è la criazzioni di e razze attiva di tipu radicali. Vergogna prucessi sò disciplinatu da a categoria cracking o pyrolysis.
Scaldà u reactants a temperatura più di 500 ° C, i risultati in lu decomposition di u mulèculi in cui sò furmati mischji cumplessi di radicali alkyl-tippu.
Portante, fora sottu forti, parchi di u pyrolysis di alkanes cu na lunghizza dâ catina di carbone duvuta à fabricà cumposti saturated è, unsaturated. Hè chjamatu cracking termale. Sta dimarchja hè usatu nzinu a mità di u 20u seculu.
U drawback hè à fabricà temperature cù un numaru bassu octane (menu di 65), cusì fù sustituitu fatigué catalyseur. U prucessu casca in temperature chì sò sottu à 440 ° C, e li prissioni di menu chè 15 atmospheres, a la prisenza di un aluminosilicate alkanes libbirati acciliraturu avè una struttura di si. Un esempiu hè u pyrolysis di methane: 2CH 4 → T ° C 2 H 2 + 3h 2. U gocce acétylène è traces furmaru duranti la riazzioni.
U mulècula pò esse sottumessi à cunversione methane. A sta reazzione hè acqua, è una catalyseur nichel. A pruduzzioni hè un mischiu di carvoniu dî e gocce.
prucessi ssidazzioni
A riazzioni chìmichi chì sò tìpica alkane assuciata cu affettu Emissio.
Ci hè auto-ssidazzioni di paraffins. Si ne cumporta un miccanisimu radicali free of ssidazzioni di temperature saturated. Duranti la riazzioni, fase liquidu hydroperoxide alkane ottinutu. Cumenciu mulècula paraffina reaghjscunu cun tassu in i radicali attivu dedicatu. Next, alkyl particella chièi altru mulècula O 2, uttinni ∙ Roo. Dapoi u peroxy radicali di 'na' àcitu cravate hè cried mulècula alkane, è tandu isciutu hydroperoxide. Un esempiu hè u autooxidation di ethane:
C 2 H 6 + O 2 → ∙ C 2 H 5 + hoo ∙,
∙ C 5 H 2 + O 2 → ∙ OOC 2 H 5,
∙ OOC 2 H 5 + C 2 H 6 → HOOC 2 H 5 + ∙ C 2 H 5.
Per alkane caratterizata da i riazzioni di splusioni chì sò u più pruprità chìmichi, in serenità a cumpusizioni di u carburante. Iddi sò oxidative in natura, cù a missioni di calori: 2C 2 H 6 + 7O 2 → 4CO 2 + 6H 2 O.
Sè u prucessu hè osservatu à un picculu numeru di tassu, u prodottu fine pò esse un carvoniu divalent di carbone o di carbone, chì hè dicisa da u cuncintrazzioni di O 2.
In l 'ssidazzioni di alkanes sutta la nfluenza di sustanzi catalytique è quariàtu à 200 ° C sò trasmissi par mulècula alcolu, aldehyde o di àcitu carboxylic.
Esempiu ethane:
C 2 H 6 + O 2 → C 2 H 5 OH (etanolu),
C 2 H 6 + O 2 → CH 3 Cho + H 2 O (ethanal e acqua)
2C 2 H 6 + 3O 2 → 2CH 3 COOH + 2H 2 O (àcitu ethanoic e acqua).
Alkanes pò oxidized sottu u maiò di peroxides ciclicu trinomial. Chissi foru Caucciu dioxirane. U risultatu hè l 'ssidazzioni di mulècula paraffins alcolu.
Rapprisintanti paraffins nun arrispùnniri a KMnO 4 o Japanese putassiu, oltri 'acqua bromu.
isomerization
On alkanes carattirizzata riazzioni tipu sustituzzioni cù un miccanisimu electrophilic. Stu hè chjamata isomerization di la catina di carbone. Catalyzes stu prucessu di lu acid aluminium, chì hè lighjittimu cù una paraffina saturated. Un esempiu hè u isomerization di mulècula bufanda, chì hè 2-methylpropane: C 4 H 10 → C 3 H 7 CH 3.
avutri prucessu
sustanzi saturated nel quali la catina di carbone principali cuntene sei o più atomi di carbone, capaci di cunnucennu dehydrocyclization. Di u cortu mulèculi ùn sò caratteristica di stu riazzioni. U risultatu hè sempre un anellu sei-membered cum'è cyclohexane è Derivati territòriu.
In la prisenza di accelerators riazzioni, è passa u più dehydrogenation di cunversione in un anellu inglese più stabili. Si faci rinforza temperature acyclic à aromatics o tempesta. Un esempiu hè u dehydrocyclization di hexane:
H 3 C-CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 2 -CH 3 → C 6 H 12 (cyclohexane)
C 6 H 12 → C 6 H 6 + 3h 2 (inglese).
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