2. Загальні відомості
Вуглеводні — найпростіші органічні сполуки. Вони складаються з двох
хімічних елементів — вуглецю та водню. Залежно від характеру звязків між
атомами у вуглеводневому ланцюзі їх поділяють на насичені, ненасичені та
ароматичні.
Вуглеводні, в молекулах яких атоми вуглецю звязані між собою простим
звязком, а інші їх валентності насичені атомами водню,називають насиченими.
Насичені вуглеводні можуть бути ациклічними (аліфатичними)та аліциклічними.
3. Загальні відомості
Вживають такі загальні назви насичених ациклічних
вуглеводів: алкани, парафіни, насичені аліфатичні
вуглеводні.
Назви окремих сполук:Назви окремих сполук:
4. Загальні відомості
Гомологічним рядом називається послідовність подібних за своєю
будовою та хімічними властивостями речовин, що відрізняються
одна від одної за складом молекул на одну або кілька гомологічних
різниць.
В гомологічному ряду алканів спостерігається структурна ізомерія
—ізомерія вуглецевого ланцюга, зумовлена різним порядком
сполучення атомів вуглецю. Метан, етан і пропан ізомерів не
мають.
Бутан існує у вигляді двох Ізомеоів, пентан — трьох. Зі
збільшенням числа атомів вуглецю в молекулі число можливих
ізомерів зростає. Гексан існує у вигляді п'яти ізомерів, декан —
семидесяти п'яти.
5. Фізичні властивості
Температури плавлення та кипіння вуглеводнів підвищуються зі збільшенням
числа атомів вуглецю в молекулі. Це явище можна пояснити так. Сили між
молекулярного притягання неполярних молекул вуглеводнів слабкі. З
подовженням вуглецевого ланцюга вони збільшуються. Поряд з цим, ізомери з
більш розгалуженим ланцюгом мають менші температури плавлення та кипіння.
Усі алкани легші за воду і як неполярні сполуки не розчиняются в
ній.
Фізичні властивості насичених вуглеводнів закономірно змінюються залежно
від їх складу. У таблиці, перші чотири гомологи (від C1 до C4) при звичайній
температурі є газами, наступні одинадцять (від C6 до C15) — рідини, а
починаючи з гексадекану C16H34 — тверді речовини. Із збільшенням
молекулярної маси їх точки плавлення і точки кипіння поступово підвищуються,
а також збільшується і їх густина. У воді насичені вуглеводні практично
нерозчинні, але добре розчиняються в багатьох органічних розчинниках.
6. Хімічні властивості
Алкани, у порівнянні із іншими класами органічних сполук, мають низьку
реакційну здатність: при звичайних умовах не реагують із концентрованою
сульфатною кислотою, лугами та сильними окисниками. Це можна пояснити
міцністю -зв’язків та їх схильністю до гомолітичного розщеплення. Таким
чином, можна зробити деякі висновки щодо реакційної здатності алканів:
– для цих сполук мають бути характерними реакції заміщення (роз-рив
зв’язку С–Н) та реакції розщеплення (розрив зв’язку С–С);
– ці реакції повинні проходити в досить жорстких умовах (t °C, P, h,
ініціатор);
– враховуючи низьку полярність зв’язків С–Н та С–С, для них повинен бути
характерним гомолітичний розрив зв’язків з утворенням радикалів.
Галогенування алканів під дією галогенів проходить із утворенням моно- та
полігалогенопохідних алканів.
7. Насичені вуглеводні
Насичені вуглеводні за хімічними властивостями дуже
подібні один до одного. При звичайній температурі вони
мало активні, як і метан всі вони досить стійкі проти дії
кислот, лугів і окисників. Насичені вуглеводні при
звичайних умовах вступають у реакцію лише з хлором і
бромом, внаслідок чого їх атоми водню послідовно
заміщають атомами галогенів. Однак при нагріванні з
сильними окисниками вони окиснюються із
збільшенням молекулярної маси стійкість насичених
вуглеводів до дії високих температур зменшується.
10. Рідини
Алкани особливо нормальної будови, можуть у порівняно
м'яких умовах окиснюватися киснем повітря. Вони є
компонентами моторного палива: бензину, газотурбінних
(авіаційних, наземних, морських) і дизельних.
11. Тверді речовини
Виділяються із нафтової сировини при виробництві
змащувальних олив, оскільки вони викристалізовуються із
оливи, зменшуючи її рухомість і зумовлюючи застигання при
високих температурах. Тверді алкани діляться на дві групи
речовин — власне парафін і церезин.
12. Використання алканів
Граничні вуглеводні знаходять широке застосування в найрізноманітніших сферах життя і
діяльності людини.
Газоподібні алкани (метан і пропан - бутанова суміш ) використовуються в якості цінного
палива.
Рідкі вуглеводні складають значну частку в моторних і ракетних паливах і
використовуються як розчинники .
Вазелінове масло ( суміш рідких вуглеводнів з числом атомів вуглецю до 15) - Прозора
рідина без запаху і смаку , використовується в медицині , парфумерії та косметиці.
·Вазелін (суміш рідких і твердих граничних вуглеводнів з числом вуглецевих атомів до 25)
застосовується для приготування мазей , що використовуються в медицині .
Парафін (суміш твердих алканів С19 - С35 ) - біла тверда маса без запаху і смаку ( tпл =
50-70 ° C) - застосовується для виготовлення свічок , просочення сірників і пакувального
паперу , для теплових процедур в медицині і т.д.
Нормальні граничні вуглеводні середньої молекулярної маси використовуються як
поживний субстрат в мікробіологічному синтезі білка з нафти.
У сучасній нафтохімічій промисловості граничні вуглеводні є базою для отримання
різноманітних органічних сполук , важливою сировиною у процесах отримання
напівпродуктів для виробництва пластмас , каучуків , синтетичних волокон , миючих
засобів та багатьох інших речовин.
