Алкануудыг олж авах, тэдгээрийн шинж чанарууд

2024 Зохиолч: Angel Austin | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 05:36

Органик химийн хичээлд судлагдсан хамгийн энгийн нэгдлүүд нь ханасан нүүрсустөрөгч эсвэл парафин, мөн алкан гэж нэрлэгддэг. Тэдний чанарын найрлага нь нүүрстөрөгч ба устөрөгч гэсэн хоёр элементийн атомуудаар илэрхийлэгддэг. Нэгдлүүдийн молекулууд нь зөвхөн нэг төрлийн химийн холбоог агуулдаг - дан эсвэл энгийн. Манай нийтлэлд бид алканы бүтэц, олж авах арга, шинж чанарыг судлах болно.

Цувралын төлөөлөгчид болон тэдний нэр

Парафины ангийн анхны нэгдэл нь метан юм. Түүний молекулын томьёо нь CH₄ бөгөөд бодисын ерөнхий томьёотой тохирч байгаа нь дараах байдалтай байна: C H₂ +2_{. Эхний дөрвөн алкан нь метан, этан гэх мэт бие даасан нэртэй байдаг. Тав дахь нийлбэрээс эхлэн нэр томъёог Грек тоогоор бүтээдэг. Жишээлбэл, C}5_H12 _{молекул дахь таван нүүрстөрөгчийн атомтай бодисыг пентан (Грек "penta" - таван үгнээс) гэж нэрлэдэг. Рационал нэршлийн дагуу алканууд,Бидний судалж буй химийн шинж чанар, үйлдвэрлэлийг метаны дериватив бодис хэлбэрээр илэрхийлж болно. Түүний молекул дахь нэг буюу хэд хэдэн устөрөгчийн атомыг нүүрсустөрөгчийн радикалуудаар сольдог. Системчилсэн нэршлийн дагуу та радикалууд ойрхон байгаа төгсгөлөөс нь дугаарлагдсан нүүрстөрөгчийн атомын хамгийн урт гинжийг сонгох хэрэгтэй. Дараа нь радикал бөөмстэй сигма бондоор холбогдсон нүүрстөрөгчийн атомын тоог тодорхойлж, алканы нэрийг нэмж, жишээлбэл, 3-метилбутан гэх мэт радикалыг цэвэршүүлнэ.}

Алкануудын үйлдвэрлэл

Парафины үйлдвэрлэлийн үндсэн ба хамгийн түгээмэл эх үүсвэр нь ашигт малтмал: байгалийн хий, газрын тос юм. Устөрөгч, азотын хамт метаны ул мөрийг намгийн хийнээс олж болно. Молекул дахь олон тооны нүүрстөрөгчийн атом агуулсан хатуу алканууд озокеритэд байдаг. Энэ бол бүхэл бүтэн өвөрмөц шинж чанартай уулын лав бөгөөд ордуудыг нь, жишээлбэл, Баруун Украинд боловсруулж байна. Мөн ханасан нүүрсустөрөгчийг, тухайлбал, багасгах урвалаар гаргаж авах хэд хэдэн синтетик аргууд байдаг. Аж үйлдвэрт исэлдэлтийн урвалыг ашиглан алкан үйлдвэрлэх хэд хэдэн аргыг ялгаж болно, жишээлбэл, галоалкил ба устөрөгчийн иодид эсвэл натрийн амальгам хооронд. Илүү энгийн зүйл бол никель катализаторын оролцоотойгоор алкен, алкин эсвэл алкадиенийг устөрөгчөөр багасгах явдал юм. Урвалын бүтээгдэхүүн нь харгалзах парафин болно. Үйл явцыг дараах тэгшитгэлээр илэрхийлж болнохариу үйлдэл:

CH₂ =CH₂ + H₂=H ₃C-CH₃ (этан)

Карбоксилын хүчлийн давсны шүлтлэг хайлуулах

Хэрэв та натрийн давс CH₃COONa эсвэл идэвхтэй металлын атом агуулсан энэ ангийн бусад бодисыг натрийн гидроксид эсвэл содын шохойгоор халаавал ханасан нүүрсустөрөгч авч болно. Эхний төрлийн урвалыг лабораторид ихэвчлэн ашигладаг бол хоёр дахь нь давсны нэг хэсэг болох карбоксилын хүчлийн бүтцийг нарийвчлан шинжлэхэд ашигладаг. Алканыг олж авах энэхүү арга нь урвалжийн нүүрстөрөгчийн гинжин хэлхээний хуваагдал, түүний доторх нүүрстөрөгчийн атомын тоо буурч байгааг ажиглах боломжийг олгодог.

Вюрцийн урвал

Устөрөгчийн атомыг хлор, бром эсвэл иодын тоосонцороор сольсон парафины дериватив бодисууд нь нарийн тархсан металл натритай харилцан үйлчилж болно. Ерөнхий урвалын тэгшитгэл нь:

байх болно.

2RHal + 2Na → R-R + 2NaHal, Энэ процессыг 1870 онд Францын химич Ф. Вюрц нээсэн. Хожим нь П. П. Шарыгин түүний алкан үйлдвэрлэх механизмыг тодруулсан. Галоген атомыг эхлээд металлаар сольсон нь тогтоогдсон. Дараа нь үүссэн органик натрийн бодис нь өөр галоалкан молекултай харилцан үйлчилдэг. Энэ урвал нь дээд парафиныг нэгтгэх технологид хэрэглэгдэх болсон.

Ханасан нүүрсустөрөгчийн шинж чанар

Органик нэгдлүүдийн ангилал тус бүрийн физик шинж чанарыг тодорхойлсонбайгалийн жамаар өөрчлөгддөг, бодисын молекулын бүтцээс хамаардаг шинж чанарууд. Тиймээс бидний өмнө нь авч үзсэн алкануудын эхний дөрвөн гомологууд нь хий юм. Найрлагандаа 5-14 нүүрстөрөгчийн атом агуулсан парафин нь шингэн үе шатанд байдаг бол үлдсэн алканууд нь хатуу нэгдлүүд юм. Хийн болон хатуу бодис нь үнэргүй, шингэн парафин нь керосин эсвэл бензин шиг үнэртэй байдаг. Бодисын хамгийн чухал химийн шинж чанарууд нь жишээлбэл хатуу исэлдэлт - шаталт бөгөөд үүний үр дүнд их хэмжээний дулаан ялгардаг:

CH₄ + 2O₂=CO₂ + 2H ₂O

Метан нь үндсэн түлш болох байгалийн хийн гол бүрэлдэхүүн хэсэг гэдгийг санаарай.

Орлуулах урвал

Чөлөөт радикал механизмаар явагддаг галогенжилт нь алкануудын бас нэг онцлог юм. Энэ нь орлуулах урвалыг хэлдэг бөгөөд нэгдлүүд үүсэхэд хүргэдэг - парафины галоген дериватив:

C₅H₁₂+Cl₂=HCl + C₅ H₁₁Cl (хлоропентан).

Нитраци гэдэг нь 1889 онд Н. М. Коновалов нээсэн алкануудын шингэрүүлсэн нитратын хүчилтэй катализаторын оролцоотой ба даралтын дор харилцан үйлчлэлцэхийг хэлнэ. Парафины нитро нэгдлүүд нь пуужингийн түлш, тэсэрч дэлбэрэх бодис үйлдвэрлэх, түүнчлэн карбоксилын хүчил, амин олборлох түүхий эд болгон өргөн хүрээний хэрэглээтэй.

Гомологийн цуврал алкануудын дээд гишүүдийг катализаторын оролцоотойгоор исэлдүүлэх нь спирт, карбоксил үүсэхэд хүргэдэг.хуванцар болон угаалгын нунтаг үйлдвэрлэхэд ашигладаг хуванцаржуулагчийг нэгтгэхэд ашигладаг хүчил.

Бид нийтлэлдээ ханасан нүүрсустөрөгчийн шинж чанарыг судалж, тэдгээрийг хэрхэн олж авах талаар судалсан.