Reaksiyonên tîpîk ji bo alkanes çi ne

Her class of compounds kîmyewî milkên ber avahiya elektronîk xwe di pêşangehekê de. Ji bo alkanes berteka têxî tîpîk, cleavage an oxidation gerdî. Hemû pêvajoyên kîmyayî heye herikîna taybetî xwe bi xwe, ku bê bêtir nirxandin.

alkanes çi ye

Ev compounds û Nuçê têrnebûyîn, ku weke benzîn tê zanîn. Ev gerdên yên tenê atomên karbonê û hydrogen zincîra acyclic bi dîmenan an şax li ku ye bi tenê avahîyên yek li wê derê pêk tên, ne. Ji ber taybetmendiyên çîna, tu çi taybetmendiya berteka alkanes dihejmêrin. Ew bi gotina formula ji bo tevahiya çîna: H _{2n + 2} C _n.

avaniya kîmyewî

molekulek dakirin û zekata atomên karbon exhibiting sp ³ durehîkirî. Ew hemû çar orbitals Valence xwedî shape heman, enerjî û alî di qada. Mezinahiya bi kûrayî di navbera asta enerjiya ji 109 ° û 28 '.

Hebûna zincîr yek li gerdên grîng çi bertekên karakterîstîkî ji alkanes in. Ewana σ-dikere. Ragihandin di navbera carbons nonpolar û ûrtên polarizable e, ev e hinekî dirêjtir C-H. Jî, hêjmara electron ji guherîna ji bo atom carbon ji electronegative herî ye. De, terkîb di encamê bi C-H Polarity kêm bilêv.

berteka têxî

paraffins madeyên çîna xwedî çalakiyên kîmyewî nizm. Ev dikare ji aliyê hêza pêwendîyan di navbera C-C û C-H, zehmet e ku ji bo şikandina ji ber non-Polarity re şîrove kirin. Bingeha wêrankariya wan di mekanîzmaya homolytic, ku cureyê radîkal azad bibin e. Ji ber vê yekê alkanes bi destê bilêv reaksiyoneka têxî. Wiha madeyên dikarin tekilî bi gerdên avê an nebûbûn, ji carriers pere ye.

Ew ritba têxî radîkal azad in ku atomên hîdrojenê ya bi destê hêmanên Lampaya an din komê de çalak şûna. Ev reaksiyonên de pêvajoyên related to halogenation, sulfochlorination û nitride. Ev rê ji bo amadekirina van navan bi alkane. reaksiyonên têxî bingehîn bi rêya mekanîzmaya radîkal azad in cureyê sereke ji sê qonaxan:

1. Pêvajoya bi însiyatîfa nucleation an zincîra, ku radîkalên azad ava bi dest pê dike. The katalîzatorên çavkaniyên ronahî ultraviyole û germkirinê ne.
2. Hingê pêş zincîra li ku keriyên çalak berêye interaction bi gerdên neçalak hatiye lidarxistin. Ma vegera wan nav gerdên û radîkalên, bi rêzê.
3. Gava dawî wê zincîrê bişkînin. recombination an nemana keriyên çalak hene. Bi vî awayî newêrin pêşketina reaksiyoneka zincîrê.

Pêvajoya halogenation

Ev li ser mekanîzma ya type radîkal bingeha. Alkan berteka halogenation digire cihê destê Tîrêjkirin bi ronahiya ultraviyole û germkirinê ji Bêna halogens û bileyzin.

Ji hemû qonaxên pêvajoya in ji desthilata ku diyar Markovnikov. Ev diyar dike ku dikeve têxî destê Lampaya, bi taybetî jî hîdrojên, ku ji aliyê karbonê hydrogenated. Halogenation fîlmê li cihekê jêr e: ji a bingehîn ji bo atom carbon sêwem de.

The pêvajoya digire cîhekî çêtir in gerdên alkane bi zincîra dirêj û Nuçê sereke. Ev e ji ber ku, kêm ji enerjiyê radiation di vî warî de, ew madeye hêsantir û elektronek cleaved.

An nimûne chlorination ji gerdên metanê e. Di çalakiyê de ji Tirûşkandina ultraviyole sedema cureyên radîkal dabeşbûna Virkon ku çalakiya ku êrîş li alkane. Cuda jî pêk tê û ji bo avakirina wê ya atomê hîdrojenê H ₃ C · an jî methyl radîkal. Bi vî rengî da, li dora, êrîşî Virkon gerdî, pêşeng ji bo wêrankirina tevna û damezrandina kîmyewî yên nû xwe.

Di her qonaxa pêvajoya têxî e ku tenê yek atom hydrogen hatiye lidarxistin. Berteka halogenation ji alkanes dibe sedema damezrandina hêdî ya hlormetanovoy, dichloromethane, û molecule trihlormetanovoy tetrahlormetanovoy.

Puxt dike, pêvajoya wiha ye:

H ₄ C + Cl: Cl → H ₃ CCL + HCL,

H ₃ CCL + Cl: Cl → H ₂ CCL ₂ + HCL,

H ₂ CCL ₂ + Cl: Cl → HCCl ₃ + HCL,

HCCl ₃ + Cl: Cl → CCL ₄ + HCL.

Li hember chlorination ji gerdên metanê ku rahiştiye vê pêvajoyê bi din alkanes bilêv bidestxistina madeyên ku têxî notronan e yek atom carbon ne, û di çend. ratio jimaran wan re têkildar bi indicators germahiya. Di şert û mercên sar, kêm ên di rêjeya damezrandina jî jêderên bi avahiya sêwem de, navîn û seretayî.

Bi agirê zêdebûna leza armanc ji damezrandina van compounds nizim de ye. Di pêvajoya halogenation de ye bandora faktora statîk ku îşaret bi îhtimaleke cuda yên klîba nû yên radîkal bi atom karbon heye.

halogenation Pêvajoya bi îyot ne di bin şert û mercên normal de pêk ne. Ev ji bo afirandina şert û mercên taybetî pêwist e. Dema ku ji gaza metanê bi rastî li gorî Lampaya yodura xuyanîbûna hîdrojenê pêk tê. Ev bandora li ser methyl reşandin ku di encama rawestin ji reactants destpêkê metanê û bi îyot. Bi vî rengî nerazîbûna navborî, ji reversible.

berteka Wurtz ji alkanes

Ev rêbazeke ji bo bidestxistina petrol, bi struktura Symmetrical têrnebûyîn e. Wek ku reactants bi metal sodyûm, bromides alkyl an chlorides alkyl bikaranîn. Bi interaction amadekirin, Halîde sodium xwe û zêde zincîra neft û gazê ye ku bi qasî du radîkalên û Nuçê. Puxt dike, di senteza wiha ye: R-Cl + Cl-R + 2Na → R-R + 2NaCl.

berteka Wurtz ji alkanes tenê mimkun e, eger halogens li gerdên xwe li ser atom carbon bingehîn in. Raxîne, CH ₃ -CH ₂ -CH ₂ Br.

Eger di dema play ji têkela galogenuglevodorododnaya ji du compounds, di xumamê ji sê zincîrên cuda berhemên avakirin. An nimûne ji vê reaksiyonê dikarin wek interaction alkane sodium bi chloromethanes û hloretanom re xizmetê bike. Li encam a têkelê: ji butane, propane û Êtan e.

Ji bilî sodyûm, mimkun e ku bi kar tînin din metalên alkali, ku tê de lithium an potassium.

sulfochlorination pêvajoya

Ev jî ji bo ku bertekên Reed kir. Ev li ser prensîpa gotina rast free direve. Ev cûre bertek tîpîk ên alkanes di çalakiyê de ji Tevliheviyeke ji karbondiyoksîd, sulfur û Virkon gerdî li ber tîrêjên ultraviyole e.

Ev pêvajoya bi însiyatîfa mekanîzmaya zîncîra, ku li Virkon dest ji her du radîkal de dest pê dike. Yek êrîşa alkane ku rê li ber keriyên alkyl û molekûlan ji chloride hydrogen. By û Nuçê radîkal di pêvekê de ji bo avakirina karbondîoksîtê kewkurtê keriyên kompleks. Ji bo aramkirina girtina diqewime yek atom Virkon ji molekulek din. Maddî dawî li chloride sulfonyl alkane e, ku di senteza compounds surface-çalak tê bikaranîn.

Puxt dike, pêvajoya wê wisa ye:

CLCL → ^hv ∙ Cl + ∙ Cl,

HR + ∙ Cl → R ∙ + HCL,

R ∙ + Oso → ∙ RSO _2,

∙ RSO ₂ + ClCl → RSO ₂ Cl + ∙ Cl.

Pêvajoyên têkildar bi nitride

Alkanes bi kezav di çareseriya% 10 û bi oxide nîtrojen tetravalent di dewletê di Kîmya de bertek. Şertên ji xuyanîbûna wê nirxên bilind yên germahîya (li ser 140 ° C) û nirxên nizm zext e. Li encam hilberandin nitroalkanes.

Pêvajoya free-radîkal type piştî zanayê bi navê Konovalov, vekir senteza nitride: CH ₄ + HNO ₃ → CH ₃ NO ₂ + H ₂ O.

Mekanîzmaya cleavage

Ji bo dehydrogenation alkane tîpîk û cracking. molekulek Methane dikeve a decomposition termal bi temamî.

Mekanîzmaya bingehîn yên bertekên li ser cleavage ji atoman ji alkanes e.

pêvajoya dehydrogenation

Dema ku ji hev veqetîne atoman hydrogen li ser hestî carbon ji paraffins, ji bilî metanê bi compounds têrbûyî bidestxistin. Reaksiyonên bi vî rengî kîmyewî yên alkanes ceribandin di tîna bilind de (400 ji 600 ° C) û di bin accelerators di çalakiyê de wek platîn, nîkel, oxides chromium û bafûn.

Ger beşdariyê di berteka Êtan an propane gerdên, hingê berhemên xwe ethene dê an propene bi yek bond du qat.

The dehydrogenation ji hestî çar an pênc-carbon bidestxistin, terkîb diene. From avakirin Butadiene butane-1,3 û 1,2-Butadiene.

Heke niha di madeyên berteka bi 6 an zêdetir atoman karbonê, li berlin avakirin. Ev xwediyê ring bînbiheştîn bi sê zincîr du qat.

Di pêvajoya têkildarî bi decomposition

Di bin tîna bilind de bertek alkanes dikarin bi valahiyek zincîr carbon û damezrandina cure çalak yên MIME radîkal re derbas bibe. Pêvajoyên bi to wek cracking an pyrolysis behskirin.

Germkirinê ji reactants ji bo germahiyeke zêdetir ji 500 ° C, encam di decomposition ya molekûlan li ku bi mixtures aloz ên alkyl-type radîkalên avakirin.

Bicîanîna bin germkirinê bi hêz yên pyrolysis ji alkanes bi length zincîra carbon ji ber bidestxistina compounds -û û têrbûyî. Ev cracking termal kir. Ev pêvajo heta nîvê sedsala 20'emîn de tê bikaranîn.

The zerereke bû ji bo bidestxistina petrol, bi hejmara octane nizm (kêmtir ji 65), da ku ew li şûna bû cracking k'ivşê. The pêvajoya peyhev pêk Germiya ku li jêr 440 ° C in, û zextên yên kêmtir ji 15 atmosfereka, li ber an alkanes serbestberdana accelerator aluminosilicate ku avaniya şax. 2CH ₄ → ^{t °} C ₂ H ₂ + 3H _2: An nimûne pyrolysis ji gaza metanê _e. The hydrogen acetylene û gerdî avakirin di dema nerazîbûna.

The molekula dikare were converter metanê bi rastî. Ji bo vê berteka pêwîst avê û k'ivşê nîkel. Deranîna Bêna karbon û notronan e.

pêvajoyên Oxidation

The reaksiyonên kîmyewî ku alkane tîpîk têkildar bi bandor û elektronek.

e auto-oxidation ji paraffins hene. Ev boçûna mekanîzmaya radîkal free ji oxidation yên petrol û têrnebûyîn. Di dema berteka, qonaxa avî hydroperoxide alkane bidestxistin. Di destpêkê de molekulek benzîn bi oksîjena di radîkalên çalak veqetandin nasdikê. Next, particle alkyl danûstandinê din O molekulek _2, dest ∙ Roo. Ji ber ku radîkal peroxy of a acid fatty ye têkilî bi molekulek alkane, û paşê hydroperoxide berdan. An nimûne autooxidation ji Êtan e:

C ₂ H ₆ + O ₂ → ∙ C ₂ H ₅ + Hoo ∙,

∙ C ₅ H ₂ + O ₂ → ∙ kurdstan ₂ H _5,

∙ kurdstan ₂ H ₅ + C ₂ H ₆ → HOOC ₂ H ₅ + ∙ C ₂ H _5.

Ji bo alkane bi şikilkî berteka şewitandina ku bi piranî milkên kîmyewî, di diyarkirina pêkhateyeke a sotemeniyê. 2C ₂ H ₆ + 7O ₂ → 4CO ₂ + 6H ₂ O.: Ew bi weþan, ji germê oxidative di xwezayê de ne

Heke di pêvajoya ku di ya hindik de yên oksîjenê dît, berhema dawî ya dikare bibe carbon divalent an karbon ku ji aliyê giranîya O _{2 destnîşankirin.}

Di oxidation ji alkanes di bin bandora maddeyên bi katalî- û tenûrê, ji bo 200 ° C bi molekulek alkol, aldehyde an acid carboxylic bidestxistin.

Êtan MÎNAK:

C ₂ H ₆ + O ₂ → C ₂ H ₅ OH (etanolê),

C ₂ H ₆ + O ₂ → CH ₃ Cho + H ₂ O (ethanal û avê)

2C ₂ H ₆ + 3O ₂ → 2CH ₃ COOH + 2H ₂ O (acid ethanoic û avê).

Alkanes dikarin di bin vê çalakiyê de yên peroxides Cyclic trinomial oxidized. Di nav van de dioxirane dimethyl. Di encamê de li oxidation ji molekulek paraffins alkolê ye.

Nûnerên paraffins ma ku ji bo KMnO ₄ an permanganate potassium bersivê ne, wek ku baş avê bromine.

isomerization

Li ser alkanes bilêv berteka type têxî bi mekanîzmeke electrophilic. Ev sewqî isomerization zincîra ji karbonê. Catalyzes vê pêvajoyê chloride bafûn, ku bi ęgir têrnebûyîn da. An nimûne isomerization ji molekulek butane, e ku 2-methylpropane e: C ₄ H ₁₀ → C ₃ H ₇ CH _3.

çêja pêvajoya

madeyên têrnebûyîn, ku di zincîra carbon sereke dihewîne şeş an zêdetir atoman karbonê, dikarin ji meşandina dehydrocyclization. Ji bo gerdên kurt in karakterîstîk ên vê reaksiyonê ne. Di encamê de her tim a ring şeş-membered wek cyclohexane û berhemên wê de.

Li ber accelerators berteka, û derbas dibe di dehydrogenation zêdetir digîhîje nav a ring berlin aramtir. Ev pêşwîste kolîlka petrol acyclic bo Aromatics an arena. An nimûne dehydrocyclization ji hexane e:

H ₃ C-CH ₂ - CH ₂ - CH ₂ - CH ₂ -CH ₃ → C ₆ H ₁₂ (cyclohexane)

C ₆ H ₁₂ → C ₆ H ₆ + 3H ₂ (berlin).