Застосування аренів (бензену і толуену)

1. бензен і толуен як розчинники і як добавки до пального

2. і як сировина для одержання різних орг.речовин: ліків, вибухових

речовин, пластмас, засобів боротьби з хворобами сільськогосподарських рослин (гербіцидів, пестицидів і т.д.)

 

 

Стирен

Стирен – це похідне від бензену, що містить вініл-радикал.

С₆Н₅-СН=СН₂ – вінілбензен, фенілетен, стирен.

Для стирену характерні тільки реакції як алкену,а не як арену. Найбільш практично використовуваною хімічною властивістю – це реакція полімеризації, внаслідок якої утворюється полістирол, який використовується як пінопласт

 

nСН₂ = СН → (-СН₂-СН-)_n

| |

С₆Н₅С₆Н₅

стирен полістирол

 

Тема 25. Природні джерела вуглеводнів

 

Відомі такі природні джерела вуглеводнів:

1. природний газ;

2. попутний(супутний) нафтовий газ;

3. нафта;

4. кам’яне вугілля.

Інші природні джерела вуглеводнів: сланцевий газ, буре вугілля, торф.

1. Природний газ складається в основному з метану СН₄ (80-96%) в залежності від родовища.

Застосовується:

1. як газоподібне паливо у промисловості (в заводських котельнях,доменних печах, скловарних і цементних печах) і побуті;

2. як хімічна сировина для одержання різних орг.сполук.

 

2. Попутний нафтовий газ складається приблизно із однакової кількості метану – гексану (СН₄ – С₆Н₁₄) в залежності від родовища.

Застосовується:

1. як газоподібне паливо;

2. розділюють його на окремі фракції:

- метан-етанова фракція («сухий газ»)

використовується як газоподібне паливо і як хім..сировина.

- пропан-бутанова фракція («зріджений газ»)

використовується як газоподібне паливо у тих місцевостях, де немає природного газу(балонний газ) та пальне в автомобілях.

- пентан-гексанова фракція («газовий бензин»)

використовується як добавки до бензину.

 

3. Нафта.

 

Нафта – це темна рідина, яка не розчиняється у воді і утворює тонку плівку на її поверхні. До складу нафти входять більше кілька сотень різних речовин - переважно вуглеводні, які містятьвід 1 до 40 атомів Карбону:

1. алкани;

2. циклоалкани;

Арени.

Нафта використовується тільки як хімічна сировина і піддається переробці. Використовують такі методи переробки нафти:

1. фізичні;

2. хімічні.

До фізичних метадів переробки нафти відноситься:

1. пряма або ректифікаційна перегонка нафти.

При цьому нафту нагрівають до 450-500⁰С вона переходить у газовий стан і направляють її у ректифікаційну колону у якій за різними температурами кипіння і за різним складом вуглеводнів з нафти одержують такі фракції:

1. бензин (пальне для автомобілів) – вуглеводні бензину містять 5-11 атомів С;

2. лігроїн (пальне для тракторів – ДП, розчинник лаків та фарб)); С₈-С₁₄

3. гас (пальне для літаків, побутові потреби – гасові лампи); С₁₂-С₁₈

4. газойль (ДП); С₁₅-С₂₀

5. мазут (паливо для котелень, а також мазут як нафту нагрівають до високої температури(тільки у вакуумі) і одержують різні фракції мастил і смолу(гудрон).

При прямій перегонці нафти одержують тільки 20% бензину і він є не високої якості. Для того, щоб одержати велику кількість бензину використовують хімічні методи переробки нафти:

1. крекінг;

Риформінг.

Крекінг

Крекінг поділяється на:

1. термічний крекінг;

2. каталітичний крекінг.

При термічному крекінгу газойль нагрівають до високої температури і одержуємо бензин, що містить менші алкани і алкени(реакція крекінгу алканів)

С₁₆Н₃₄ → С₈Н₁₈ + С₈Н₁₆

октан октен

Бензин термічного крекінгу є кращий за бензин прямої перегонки.

При каталітичному крекінгу газойль нагрівають до високої температури і використовують каталізатор (сполуки алюмінію – біла глина) і відбувається крім реакції крекінгу ще реакція ізомеризації, утворених алканів:

А)С₁₆Н₃₄ → С₈Н₁₈ + С₈Н₁₆ СН₃ СН₃

октан октен | |

Б) СН₃-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₃→ СН₃-С - С -СН₃

октан | |

СН₃ СН₃

ізооктан

 

Бензин каталітичного крекінгу ще кращий за бензин термічного крекінгу.

 

Риформінг(облагородження, ароматизація бензинів)

При цьому процесі використовують бензин прямої перегонки нафти і піддають реакції дегідрування з одночасною циклізацією (дегідроциклізація) вуглеводнів-алканів бензину і утворюються циклоалкани і арени:

С₆Н₁₄ → С₆Н₁₂ + Н₂ → С₆Н₆ + 3Н₂

гексан циклогексан бензен

Бензин риформінгу є найкращим із всіх бензинів.

Якість бензинів(детонаційна стійкість бензинів) визначається октановим числом. Октанове число має шкалу від 0 до 100. Октанове число 0 має н.-гептан, а 100 – ізооктан. Чим вище значення октанового числа,тим кращий бензин.

4. Кам’яне вугілля.

Кам’яне вугілля використовується:

1. як тверде паливо, однак наявність негорючих домішок при окисненні перетворюється на шлаки, а також наявність сполук сульфуру природить до забруднення атмосфери(кислотні дощі);

Як хімічна сировина (процес коксування).

В процесі коксування кам’яне вугілля нагрівають його до 1000⁰С протягом 14 годин і одержують такі продукти:

1. кокс (для виробництва чавуну і сталі, а також як паливо у кузнях);

2. коксовий газ (як газоподібне паливо);

3. кам’яновугільна смола ( джерело різних аренів: бензен. толуен,

фенол, нафталін і т.д.);

4. аміачна вода (як азотне добриво).

 

Оксигеновмісні органічні сполуки

Спирти і феноли містять функціональну (характеристичну) групу – гідроксильну або гідрокси-групу - ─ОН.

Тема 26. Спирти і фенол.

Спирти

Спирти – це похідні від вуглеводнів, в яких один або всі атоми Н почергово заміщені на групу ОН.

Група ОН для спиртів є функціональною(характеристичною) групою –

це група атомів, яка визначає будову, фізичні та хімічні властивості даного класу речовин.

Група ОН називається гідроксильною групоюабо гідрокси- групою.

Загальна формула спиртів: R(OH)_n.

Спирти класифікують за:

І. вуглеводневим радикалом:

- насичені;

- ненасичені

- ароматичні.

ІІ. числом груп ОН:

- одноатомні;

- багатоатомні(двоатомні,триатомні і т.д.).

Найбільше практичне значення мають насичені! одноатомні і багатоатомні спирти.