Chemia29

Polecenia kontrolno

1.    ()kreśl, jakiego lypu związki wchodzą w skl.nl iop\ iinllowcj 01 az gazu ziemnego.

2.    Jaka jest różnica między benzyną lekką a ciężką?

3.    Czy podczas krakingu dekanu można otrzymać mieszaninę, która zawiera heptan i propen?

4.    Co oznacza liczba oktanowa?

5.    Dlaczego w butlach turystycznych stosuje się mieszaninę propanu i butanu zamiast metanu i etanu?

Podsumowanie

Poznane węglowodory dzielą się na alkany, alkeny, alkiny i areny. Alka ny są związkami nasyconymi, natomiast pozostałe - nienasyconymi. Po nadto areny są związkami cyklicznymi. Do związków cyklicznych zalicz.i się też cykloalkany, czyli nasycone związki o cząsteczkach zamkniętych w pierścień. Oprócz cykloalkanów występują też cykloalkiny i cykloalki ny - związki o pierścieniach zawierających wiązania wielokrotne. Właści wości fizyczne węglowodorów w ich szeregach homologicznych, czyli szeregach związków, w których kolejne cząsteczki różnią się o grupę Cl I zmieniają się w sposób regularny albo pozostają prawie niezmienione. Na przykład lotność węglowodorów maleje wraz ze wzrostem rozmiarów cza steczki, natomiast ich rozpuszczalność w wodzie nie zmienia się i dla wszystkich węglowodorów jest minimalna. Wszystkie węglowodory spala ją się w tlenie do CO_: i H₂0. Przy niedostatecznie dużym dopływie tlenu spalają się do CO i H_:0 lub do węgla i wody. Alkany są dosyć bierne cłu-micznie - poza spalaniem ulegają praktycznie tylko reakcjom z chlorow cami. Taki typ reakcji, w której atom wodoru lub inny fragment cząsteczki zostaje zastąpiony innym atomem lub fragmentem cząsteczki, nazywamy reakcją substytucji. Najbardziej charakterystyczną reakcją alkenów i alk nów jest reakcja addycji, czyli przyłączenia innej cząsteczki do wiązaniu podwójnego lub potrójnego. Areny ulegają reakcji substytucji, ale przebiega ona według innego mechanizmu niż w alkanach i nosi nazwę substy tucji elektrofilowej. Alkeny i alkiny otrzymuje się w reakcjach eliminacji czyli odłączenia od sąsiednich atomów węgla fragmentów cząsteczek lub innych atomów, w wyniku czego powstaje wiązanie wielokrotne.

Istotną cechą węglowodorów jest tworzenie izomerów, czyli związków o jednakowym wzorze sumarycznym, lecz różnym wzorze strukturalnym W rozdziale tym zostały omówione dwa rodzaje izomerii: izomeria kon stytucyjna i izomeria cis-trans, będąca jednym z rodzajów stereoizomc rii. Izomeria konstytucyjna polega na różnym położeniu podstawników w cząsteczce związku. Izomeria cis-trans, charakterystyczna dla niekto lycli alkenów i cykloalkanów, polega na różnym przestrzennym roz mieszczeniu podstawników wokół wiązania podwójnego

lim

WygloWtłdoiy I l.isyt i HU- wyl "I I " .III* '..l gloWIIIC |,lk() pilliwil, WV głowni lory nienasycone i .hoiimIy ii. |. i K o su i owcy do wiciu syulc/ oigunic/nych. 1 ic/nc wyglowodoiy ..i •.losowane juko ro/pus/c/;ilniki.

(iłownym /rodłem wyglowodoiow łańcuchowych jesl ropa n;illow;i. Węglowodory wydziela siy z ropy nuli owej przez destylację Irakcyjn;}, następnie przetwarza siy je, stosując kraking i reforming. Uzyskuje siy u len sposób bardziej różnorodne produkty węglowodorowe.

/.wiązki aromatyczne wydzielano do niedawna głównie ze smoły wy-1'lowcj, bydrjcej produktem przetworzenia węgla kamiennego. Obecnie uzyskuje siy je przede wszystkim z benzyny otrzymywanej w procesie rc-loi mingu.

Reakcje węglowodorów

I. Alkany

i Reakcje spalania

a)    spalanie pełne, na przykład:

2 C₂H₆ + 7 O, —• 4 C0₂ + 6 H₂0

b)    spalanie niecałkowite, na przykład:

2 C₃H₈ + 70, —* 6 CO + 8 H₂0 2 C₄H_l0 + 5 0, — 8 C + 10 H₂0 ’. Reakcje chlorowcowania

światło

R—H + X₂ — R—X +- HX

gdzie R to podstawnik alkilowy, X₂ to Cl₂ lub Br₂, na przykład:

światło

CH₄ + Cl₂ —* CH₃C1 + HC1

II. Alkeny

I. Otrzymywanie

a) eliminacja wody z alkoholu:

temp.

R—CH₂—CH₂    R—CH—CH₂ + H₂0

OH

gdzie R to podstawnik alkilowy', na przykład:

Al,O,

CH₃—CH₂—CH₂    ch₃—ch=ch₂ +- h₂o

temp.

OH

li) eliminacja chlorowcowodorów:

etanol

R—CH₂—CH₂ + KOH — R—CH=CH₂ + KX +• H₂0

X

gdzie R to podstawnik alkilowy, X to ('I, Br, I, na przykład:

CII, (II (II. +• KOM

etanol

(II Cl I CII, + KOI ł II o

( I