Законы органической химии
Закон № 3
Алканы (ОГЭ и ЕГЭ)
Суффиксы: -ан (алкан) | -ен (алкен) | -ин (алкин) | -ил (радикал)
Кратноcть: ди- (2 радикала) | три- (3 радикала) | тетра- (4 радикала)
Функциональные группы: -ол (спирт) | -он (кетон) | -аль (альдегид)
Таблицы
Получение алканов:
1) Крекинг нефти
длинный алкан = алкан и алкен
2) Гидрогенизация угля
C + 2 H2 = CH4 (температура и давление)
3) Гидрирование угарного газа
CO + 2 H2 = CH4 +H2O (температура, катализатор и давление)
4) Гидролиз карбида алюминия
Al4C3 + 12 H2O = CH4 + Al(OH)3
5) Гидрирование алкенов или алкинов
алкен + водород = алкан
алкин + 2 водорода = алкан
6) Реакция Вюрца
Симметричные алканы
2 галогеналкан + калий = алкан, "сшитый" на месте калия + KCl (или другой щелочной металл)
7) Реакция Дюма
Уменьшение цепи на 1 звено
соль карбоновой кислоты + щелочь = алкан, короче на 1 звено чем исходная соль кислоты + CO2 + Na2CO3 (сплавление)
8) Реакция Кольбе
Симметричные алканы
2 соль карбоновой кислоты + 2 вода = симметричный алкан + 2 NaOH + 2 CO2 + H2 (электролиз)
Химические свойства алканов:
1) Галогенирование
алкан + галоген = галогеналкан + галогенводород (условие - уф облучение)
2) Нитрование
алкан + азотная кислота = нитроалкан + вода
3) Дегидрирование
а) алкан = смесь алкенов + водород (температура, Ni, алкан с главной цепью не длиннее 4 звеньев)
б) алкан = циклоалкан + водород (температура, Ni, алкан с главной цепью от 5 звеньев. Циклоалкан - не длинее 6-тичленного цикла, если исходный алкан длиннее 6 - то будет 6-тичленный цикл с радикалом)
4) Крекинг
алкан = алкан и алкен (нагревание около 500 градусов без доступа воздуха и катализатора)
5) Изомеризация
алкан = раветвленный алкан (агревание, AlCl3)
6) Горение
Все органические соединения горят с образованием соответствующих оксидов
7) Особые реакции для отдельных представителей
CH4 = C + 2 H2 (от 1000 градусов без доступа кислорода, медленно)
2 CH4 = C2H2 + 3 H2 (1000-1500 градусов, быстро)
CH4 + H2O = CO + 3 H2 (t. Ni)
CH4 + H2O = CH3OH (t, кат) - паровая конверсия
бутан + кислород = уксусная кислота + вода
8) Оксиление - обычно кислородом с катализатором =
разрыв на 2 примерно равные части и образование из них карбоновых кислот
CH3-CH2-CH2-CH3 + HNO3 = CH3-CH(NO2)-CH2-CH3 + CH2(NO2)-CH2-CH2-CH3 + H2O
CH3-CH2-CH2-COONa + H2O = CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 + H2 + CO2 +NaOH
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 + O2 = CO2 + H2O
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 = (C6H11)-CH2-CH3 + H2
CH3-CH2-COONa + NaOH = CH3-CH3 + Na2CO3
CH3-CH2-CH(Cl)-CH2-CH3 + K = KCl + CH3-CH2-CH(CH2-CH3)-CH(CH2-CH3)-CH2-CH3
CH3-CH2-Cl + Cl2 = CH3-CH(Cl)2 + Cl-CH2-CH2-Cl + HCl
CH3-CH2-CH2-CH3 + O2 = CH3-COOH + H2O
CH3-CH2-CH2-CH3 = CH3-CH(CH3)-CH3
CH3-CH2-Cl + Na = CH3-CH2-CH2-CH3 + NaCl
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 = CH3-CH2-CH3 + CH2=CH-CH3
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 = (CH2)5 + H2
CH3-(CH2)4-COONa + NaOH = CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 + Na2CO3