Alkany          

 

Wzór "skrócony"	Wzór "rozszerzony"	Nazwa alkanu
CH4	CH4	metan
C2H6	CH3 - CH3	etan
C3H8	CH3 - CH2 - CH3	propan
C4H10	CH3 - CH2 - CH2 - CH3	butan
C5H12	CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3	pentan
C6H14	CH3 - (CH2 )4 - CH3	heksan
C7H16	CH3 - (CH2 )5 - CH3	heptan
C8H18	CH3 - (CH2 )6 - CH3	oktan
C9H20	CH3 - (CH2 )7 - CH3	nonan
C10H22	CH3 - (CH2 )8 - CH3	dekan

Właściwości chemiczne alkanów na przykładzie metanu :      

- ulegają spalaniu

    a) całkowite       CH₄ + 2 O₂ 
  CO₂   +  2 H₂O
    b) półspalanie    CH₄ + ³/₂ O₂ 
  CO   +  2 H₂O
    c) niecałkowite  CH₄ + O₂ 
  C  +  2 H₂O

- reaguje z chlorem pod wpływem światła

Metan

   Gaz błotny; najprostszy alifatyczny węglowodór nasycony, główny składnik gazu ziemnego, kopalnianego i błotnego. Gaz, temp. topnienia -184°C, temp. wrzenia -164°C, rozpuszczalny w alkoholu i eterze, pali się prawie nieświecącym płomieniem. Stosowany jako paliwo, główne źródło wodoru, gazu wodnego, itp. oraz do otrzymywania sadzy, jako surowiec w przemyśle petrochemicznym i innych.

 

Propan

   Węglowodór nasycony; występuje w gazach naturalnych i ropie naftowej; gaz, temp. topnienia -187°C, temp. wrzenia -42,2°C, nierozpuszczalny w wodzie, łatwo rozpuszczalny w alkoholu i eterze, palny. Stosowany w syntezie organicznej oraz jako paliwo.

 

 2) Alkeny

Wzór "skrócony"	Wzór "rozszerzony"	Nazwa alkenu
C2H4	CH2 = CH2	eten  (etylen)
C3H6	CH2 = CH - CH3	propen
C4H8	CH2 = CH - CH2 - CH3	buten
C5H10	CH2 = CH - CH2 - CH2 - CH3	penten
C6H12	CH2 = CH - CH2 - CH2 - CH2 - CH3	heksen
C7H14	CH2 = CH - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3	hekten
C8H16	CH2 = CH - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3	okten
C8H18	CH2 = CH - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3	nonen
C10H20	CH2 = CH - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3	deken

Właściwości chemiczne alkenów na przykładzie etenu : 

- reagują z chlorem

- reagują z bromem

- reagują z wodorem

- reagują z kwasem solnym

- reagują z wodą pod wpływem katalizatora

- produkcja polietylenu

Otrzymywanie :

- odwodnienie etanolu

- ogrzewanie chlorowcopochodnej alkanu z alkoholowym roztworem zasady potasowej

- reakcja z cynkiem

Etylen

   Eten jest gazem o słodkawo-eterycznym zapachu, bezbarwny, bardzo łatwo palny, temp. topnienia -169,5°C, temp. wrzenia -103,7°C. Mieszanina z powietrzem jest wybuchowa w granicach stężeń 2,75-28,6%; rozpuszczalny w wodzie, alkoholu i eterze. Wybucha podczas ogrzewania pod zwiększonym ciśnieniem, polimeryzuje trudno więc można go przechowywać bez inhibitora. Ulega charakterystycznym dla alkenów reakcjom przyłączania i utleniania. Występuje w zmiennych ilościach w gazie ziemnym. Otrzymywany podczas termicznego rozkładu węglowodorów gazowych i ciekłych (piroliza etylenowo-propylenowa), z gazowych produktów procesów rafineryjnych (kraking termiczny i katalityczny, hydrokraking reforming), z gazów koksowniczych, z acetylenu (metoda nieekonomiczna), z alkoholu etylowego (metoda laboratoryjna). Stosowany do produkcji polietylenu i kopolimerów, etylobenzenu (do produkcji styrenu), tlenku etylu (glikol, poliglikole), chloropochodnych (chlorek winylu, dichloroetan), etanolu i wyższych alkoholi alifatycznych. Etylen jest jednym z podstawowych surowców petrochemicznych.

 

3) Alkiny

Wzór "skrócony"	Wzór "rozszerzony"	Nazwa alkinu
C2H2	CH CH	etyn (acetylen)
C3H4	CH C  - CH3	propyn
C4H6	CH C  - CH2 - CH3   CH3 - C C - CH3	butyn  , ale !!  but-2-yn
C5H8	CH C  - CH2 - CH2 - CH3	pentyn
C6H10	CH C  - CH2 - CH2 - CH2 - CH3	heksyn
C7H12	CH C  - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3	heptyn
C8H14	CH C  - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3	oktyn
C8H16	CH C  - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3	nonyn
C10H18	CH C - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3	dekyn

 Właściwości chemiczne na przykładzie acetylenu :

- reaguje z bromem 

- ulega uwodornieniu 

- otrzymywanie PCV

- reaguje z kwasem octowym

                                                     octan winylu

- reakcja dimeryzacji acetylenu (łączenie dwóch cząsteczek)

                                               chloropren

Otrzymywanie :

- z węgliku wapnia (karbidu)

- przez pirolizę metanu

Acetylen

   Acetylen jest najprostszym alkinem. Jest to bezbarwny i bezwonny gaz (przykry zapach pochodzi od zanieczyszczeń, np. związkami fosforu). W temperaturze pokojowej acetylen jest nietrwały. Łatwo rozpuszcza się w acetonie, w którym tworzy stabilne roztwory. Acetylen reaguje z solami niektórych metali tworząc acetylenki. Otrzymywany w przemyśle przez hydrolizę węglika wapniowego (karbidu) lub syntezę z metanu w temperaturze powyżej 1500°C, przy udziale tlenu. Acetylen jest surowcem do przemysłowego otrzymywania aldehydu octowego w tzw. reakcji Kuczerowa, katalizowanej przez siarczan rtęciowy. Znajduje także zastosowanie do produkcji chlorku winylu, chloroprenu.

ALKOHOLE

1) Właściwości chemiczne alkoholi na przykładzie etanolu :

• ulega spalaniu   

                              CH₃ - CH₂ - OH  +  3 O₂   
    2 CO₂  +  3 H₂O

- reaguje z sodem

                               CH₃ - CH₂ - OH  +   Na   
   CH₃ - CH₂ - ONa   +  ¹/₂ H₂

- reaguje z  Hx  (x = Cl, Br, I)

                               CH₃ - CH₂ - OH  +   Hx   
   CH₃ - CH₂ - Ox   +  H₂O    

                               np :    CH₃ - CH₂ - OH  +   HCl  
   CH₃ - CH₂ - OCl  +  H₂O

- ulega reakcji eliminacji    

- otrzymywanie eteru dietylowego          CH₃ - CH₂ - OH  +  HO - CH₂ -  CH₃  
    CH₃ - CH₂ - O - CH₂ -  CH₃   +   H₂O   

- ulegają odwodnieniu  

2) Otrzymywanie :

-                             CH₃ - CH₂ - x  +  H₂O  
    CH₃ - CH₂ - OH  +  Hx         ( x = Cl, Br, I)

-                             CH₃ - CH₂ - x  +  KOH  
    CH₃ - CH₂ - OH  +  Kx         ( x = Cl, Br, I)

-                             CH₂ = CH₂   +   H₂O 
     CH₃ - CH₂ - OH

-                             synteza         CO   +   2 H₂  
   CH₃ - OH

3) Przykłady alkoholi :

Etanol

   Jest alkoholem alifatycznym. Bezbarwna ciecz, temp. topnienia -117,3°C, temp. wrzenia 78,3°C, rozpuszczalny w wodzie, eterze, posiada charakterystyczny zapach i piekący smak. Przez destylację jego wodnych roztworów otrzymuje się mieszaninę azeotropową o zawartości 4,7% wody (alkohol rektyfikowany, rektyfikat lub spirytus). Otrzymywany w procesie fermentacji alkoholowej surowców zawierających cukry (owoce, ziemniaki, żyto itp.), a syntetycznie przez katalityczną lub kwaśną hydratację etylenu oraz przez uwodornienie aldehydu octowego.
   Alkohol bezwodny czyli alkohol absolutny otrzymuje się:
1) przez ogrzewanie rektyfikatu z wapnem palonym (stara metoda)
2) przez destylację rektyfikatu z dodatkiem benzenu; najpierw oddestylowuje się w temp. 64,9°C mieszaniną azeotropową (benzen, alkohol, woda), a następnie bezwodny alkohol.
   Alkohol denaturowany (denaturat, alkohol skażony) jest rektyfikatem dodatkiem zasad pirydynowych i fioletowo-różowego barwnika Alkohol Etylowy znajduje zastosowanie jako rozpuszczalnik w przemyśle chemicznym, do produkcji wielu preparatów chemicznych i farmaceutycznych, np. eteru, w mieszaninie z benzyną jako paliwo do silników oraz w przemyśle spożywczym do produkcji napojów alkoholowych.

Metanol

   Spirytus drzewny; najprostszy alkohol alifatyczny. Jest bezbarwną cieczą krzepnącą w temp. -97,5°C, wrze w temp. 64,7°C, rozpuszcza się w wodzie, etanolu i eterze. Posiada silne własności trujące - picie lub wchłanianie par grozi ślepotą lub śmiercią. W postaci estrów występuje w wielu olejkach eterycznych. Otrzymywany katalitycznie z tlenku węgla i wodoru CO + 2H₂CH₃OH lub w wyniku suchej destylacji drewna. Stosowany jako rozpuszczalnik oraz w syntezie organicznej.

Glicerol

   Gliceryna, 1,2,3-propanotriol ; jest alkoholem trihydroksylowym. Gęsta, bezbarwna ciecz o słodkim smaku, temp. topnienia 20°C, temp. wrzenia 290°C, miesza się z wodą i alkoholem, nierozpuszczalna w eterze i chloroformie, higroskopijna, lotna z parą wodną. Występuje w tłuszczach roślinnych i zwierzęcych, zawierających około 10% glicerolu w postaci glicerydów. Otrzymywany jako produkt uboczny w produkcji mydła, przez fermentację alkoholową cukru w obecności siarczanu (IV) sodu oraz syntetycznie z propylenu metodami chlorową i bezchlorową. Jest stosowany do wyrobu nitrogliceryny, farb, apretur oraz w przemyśle barwników, spożywczym, kosmetycznym, tytoniowym.

Etanodiol

   1,2-etanodiol; najprostszy alkohol dihydroksylowy. Oleista ciecz, temp. topnienia -11,5°C, temp. wrzenia 197,5°C, rozpuszczalny w wodzie i alkoholu, trudno rozp. w eterze. Posiada słodki smak, jest bardzo toksyczny. Na skalę przemysłową otrzymywany przez uwadnianie tlenku etylu albo hydrolizę etylenochlorohydryny. Stosowany jako rozpuszczalnik, do produkcji politereftalanu, jako obojętny czynnik obniżający temp. zamarzania wody; np. w chłodnicach samochodowych. Inna nazwa: Glikol etylenowy.

---