Тема 2. Углеводороды

2. 1. Насыщенные углеводороды (алканы)

Классификация органических соединений. Радикалы и функциональные группы.

Насыщенные углеводороды (алканы, парафины). Состояние гибридизации углеродных атомов. Ковалентные связи атомов углерода с водородом (табл. 2).

Гомологический ряд алканов (десять первых представителей), гомологическая разность. Изомерия, номенклатура. Понятие о первичном, вторичном, третичном атоме углерода.

Физические свойства алканов, закономерности их изменения в гомологическом ряду.

Химические свойства. Реакции замещения: галогенирование, нитрование (реакция М.И. Коновалова), сульфирование, сульфохлорирование и сульфоокисление; реакция расщепления (дегидрирование, изомеризация, разложение) и реакции окисления алканов. Радикальный механизм превращений насыщенных углеводородов. Техническое использование алканов.

Алканы в природе. Получение насыщенных углеводородов из природных газов и газов нефтепереработки. Лабораторные методы получения: из галогеналканов (реакция Вюрца), из солей карбоновых кислот; гидрированием непредельных углеводородов и восстановлением галогеналканов, спиртов, кетонов и других производных алканов.

Таблица 2

Характеристика алканов

Общая формула гомологического ряда	Сn H2n+2
Первый член гомологического ряда	СН4
Окончание названия по систематической номенклатуре	- ан
Состояние гибридизации	sp^3
Геометрическая формула молекулы, угол связи между атомами	109,5^o
Характерные реакции	Замещение, окисление (t^0, kat), расщепление
Механизм реакции	Гомолитический, радикальный

Литература /1, с. 39 - 60; 2, с. 42 - 62/ Контрольные задания

Назовите природные источники получения насыщенных углеводородов. Как зависят физические свойства парафинов от состава и строения их молекул? Приведите общую формулу гомологического ряда алканов. Укажите, в каком валентном состоянии (тип гибридизации) находятся атомы углерода парафинов, механизм и условия протекания реакций.

Напишите структурную формулу углеводорода, представленного в вашем варианте (см. табл. 3). На примере данного углеводорода рассмотрите химические свойства предельных углеводородов.

Таблица 3

Перечень насыщенных углеводородов в соответствии с вариантом задания

Номер вопроса	Алкан	Номер вопроса	Алкан	Номер вопроса	Алкан	Номер вопроса	Алкан
21	Метан	26	Пентан	31	Гептан	36	3-метил-гептан
22	Этан	27	2-метил-бутан	32	2-метил-гексан	37	2,3- диметил-гексан
23	Пропан	28	Гексан	33	3-этил-гексан	38	Нонан
24	2-метил-пропан	29	2-метил-пентан	34	Октан	39	2-метил-октан
25	бутан	30	3-этил-пентан	35	2-метил-гептан	40	4-этил- октан