Циклопарафины. Циклоалканы. CnH2n

 

Циклоалканы (циклопарафины) – это насыщенные углеводороды, содержащие цикл из 3, 4, 5, 6 и более атомов углерода.

Физические свойства

Циклопропан и циклобутан при нормальных условиях – газы, а циклопентан и циклогексан – жидкости. Циклопарафины в воде практически не растворяются.

Применение

Из циклопарафинов практическое значение имеют циклогексан, метилциклогексан и некоторые другие. В процессе ароматизации нефти эти соединения превращаются в ароматические углеводороды – в бензол, толуол и другие вещества, которые широко используются для синтеза красителей, медикаментов и так далее. Циклопропан применяется для наркоза.

 

3. Задача № 7. Решение. Будем действовать в соответствии с общим планом. Пусть молекула неизвестного алкина содержит n атомов углерода. Общая формула гомологического ряда CnH2n-2. Гидрирование алкинов протекает в соответствии с уравнением:

CnH2n-2 + 2Н2 = CnH2n+2.

Количество вступившего в реакцию водорода можно найти по формуле n = V/Vm. В данном случае n = 4,48/22,4 = 0,2 моль.

Уравнение показывает, что 1 моль алкина присоединяет 2 моль водорода (напомним, что в условии задачи идет речь о полном гидрировании), следовательно, n(CnH2n-2) = 0,1 моль.

По массе и количеству алкина находим его молярную массу: М(CnH2n-2) = m(масса)/n(количество) = 5,4/0,1 = 54 (г/моль).

Относительная молекулярная масса алкина складывается из n атомных масс углерода и 2n-2 атомных масс водорода. Получаем уравнение:

12n + 2n - 2 = 54.

Решаем линейное уравнение, получаем: n = 4. Формула алкина: C₄H₆.

Ответ: C₄H₆.

 

 

Билет № 8.

1. Окислительно-восстановительные реакции (ОВР).

2. Диеновые углеводороды (Алкадиены). Природный каучук.

3. Задача № 8. При сгорании 112 л (н. у.) неизвестного циклоалкана в избытке кислорода образуется 336 л СО₂. Установите структурную формулу циклоалкана.

 

1. Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) -процессы, в результате которых происходит изменение степени окисления, то есть переход или смещение электронов от атомов с меньшей электроотрицательностью к атомам с большей электроотрицательностью, называют окислительно-восстановительными реакциями.

ОВР – это химические реакции, при протекании которых степень окисления элементов меняется.

Элемент, отдающий электроны называют восстановителем (процесс окисления). Элемент, принимающий электроны называют окислителем (процесс восстановления).

• Процесс отдачи электронов называется окислением. В результате процесса окисления алгебраическая величина степени окисления элемента повышается.
• Процесс присоединения электронов называется восстановлением. В результате процесса восстановления алгебраическая величина степени окисления понижается.

5Cu + 12HNO₃ à 5Cu(NO₃)₂ + N₂ + H₂O

Cu⁰ – 2e àCu⁺² окисление (восстановитель) 5

2N⁺⁵ + 10e àN2⁰ восстановление (окислитель) 1

2Al + Fe₂O₃ = 2Fe + Al₂O₃ (при температуре)

2. Диеновые углеводороды (Алкадиены) CnH2n-2 -это углеводороды, в молекулах которых между атомами углерода имеются две двойные связи.

CH₂ = CH – CH = CH₂ 1,3 бутадиен

2-метил-1,3 бутадиен или изопрен

Физические свойства

1,3 бутадиен – газ

2-метил-1,3 бутадиен или изопрен – жидкость

Химические свойства

Реакция присоединения галогенов

CH₂ = CH – CH = CH₂ + 2Br₂ à CH₂Br – CHBr – CHBr – CH₂Br

1,2,3,4-тетрабромбутан

Получение:

1. Из этиленового спирта

2H₃C – CH₂OH à H₂C = CH – CH = CH₂ + 2H₂O + H₂ (Реакция проходит при t = 425⁰ С и в присутствии Al₂O₃ и ZnO)

2. Из бутана, предельных углеводородов

CH₃ = CH₂ – CH₂ = CH₃ à CH₂ = CH₂ – CH₂ = CH₂ +H₂ (Реакция проходит при t = 560⁰ – 620⁰ С и в присутствии Al₂O₃ и Cr₂O₃)