Тема 2: Алканы. Циклоалканы

Термины и понятия

1. Алканы

2. Алкильный радикал

3. Вторичный атом углерода

4. Галогенирование

5. Горение

6. Детергенты

7. Заслоненная конформация

8. Заторможенная конформация

9. Каталитический крекинг

10. Нефть

11. Первичный атом углерода

12. Природный газ

13. Реакция Вюрца

14. Реакция Дюма

15. Реакция Кольбе

16. Реакция Коновалова

17. Свободнорадикальная цепная реакция

18. Сульфохлорирование

19. Третичный атом углерода

20. Угловое напряжение

21. Фракционная перегонка

22. Четвертичный атом углерода

23. Циклоалканы

Упражнения

1. Используя общую формулу ациклических алканов, напишите молекулярные формулы алканов с 15 и 91 атомом углерода.

2. Изобразите структурные формулы всех изомеров состава C₇H₁₆. Отметьте в них первичные, вторичные, третичные, четвертичные атомы углерода. Назовите все изомеры по номенклатуреIUPAC.

3. Напишите структурные формулы всех радикалов состава C₄H₉ и назовите их.

4. Назовите соединения:

5. Изобразите структурные формулы:

а) 2,3-диметилгексан; б) 2,5-диметил-3,3-диэтилгептан;

в) изобутилметилэтилметан; г) 2-бром-1-изопропилциклогексан;

д) трет-бутилтриметилметан; е) 1,1-дициклобутилциклопентан.

6. Исправьте ошибки в следующих названиях соединений:

а) 2-диметилнонан; б) 1-этилгептан;

в) 2-пропилбутан; г) 3,3-хлор-1-метилциклогексан.

7. Завершите уравнения реакций получения:

Отметьте наиболее общие способы получения алканов и циклоалканов.

8. Изобразите наиболее стабильную конформацию этилциклогексана.

9. Какое из двух соединений имеет более высокую температуру кипения и почему:

а) C₅H₁₂илиC₇H₁₆; б) октан или циклооктан;

в) гептан или 3,3-диметилпентан;

г) 3-этилгексан или 2,2,3,3-тетраметилбутан.

10. В каких нефтяных фракциях могут находиться следующие алканы:

а) 3-метилгексан; б) этан в) 5,6-диэтилдекан.

11. Используя свои знания об относительной устойчивости конформаций, предскажите, какое из двух соединений, цис- илитранс-1,2-диметилциклобутан, будет более стабильно.

12. Завершите уравнения химических реакций:

Отметьте характерные реакции для алканов и циклоалканов.

13. Какое количество тепловой энергии выделится при сжигании 1 л солярового масла – С₁₆Н₃₄? (Масса 1 л солярового масла составляет примерно 775 г, а тепловая энергия реакции составляет 44 кДж/г).

14. Какое количество теплоты выделится при сжигании 1 м³природного газа, состоящего в основном из метана, и сколько литров воды при этом можно вскипятить? (Тепловая энергия реакции составляет 882 кДж/моль и этого достаточно, чтобы вскипятить 3 л воды?)

15. Алкан с молекулярной массой 86 дает при монохлорировании только два изомерных монохлоралкана. Какова структура алкана? Дайте название алкана и обоих монохлоралканов.

16. Два алкана АиВимеют молекулярную массу 72. АлканАпри бромировании может образовывать четыре монобромалкана, а алканВдает только один продукт монобромирования. Каково строение веществАиВ? Назовите их.

17. Напишите схемы реакций хлорирования (на свету) и нитрования (по Коновалову) следующих алканов:

а) пропан; б) 2-метилбутан.

По какому механизму протекают эти реакции? Укажите преимущественное направление реакций.