К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ. Для студентов I курса специальности «Лечебное дело»

ПО БИООРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Для студентов I курса специальности «Лечебное дело»

 

 

 

Москва

Издательство Российского университета дружбы народов

2009

А.В. Варламов, Е.А. Сорокина, Никитина Е.В.

 

МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО

К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

ПО БИООРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Для студентов I курса специальности «Лечебное дело»

 

 

 

 

Москва

Издательство Российского университета дружбы народов

2009
УГЛЕВОДОРОДЫ

Органические соединения, состоящие только из углерода и водорода, называются углеводородами. Скелет их молекул построен только из атомов углерода. В зависимости от последовательности соединения атомов углерода в углеродном скелете молекулы различают углеводороды линейного, разветвленного и циклического строения.

Углерод может находится в sp³-, sp²-, sp-гибридизованном состоянии. В зависимости от этого характер связей между атомами углерода может различаться (s- и p-связи). Существуют насыщенные (алканы), ненасыщенные (алкены и алкины) и ароматические углеводороды. Многообразие их обусловлено существованием гомологов (т.е. углеводородов, различающихся числом атомов углерода в цепи) и изомеров (углеводороды, отличающиеся порядком соединения атомов углерода). В зависимости от их молекулярной массы углеводороды при обычных условиях могут быть газообразными, жидкими или твердыми. Они не растворимы в воде. Все они горят. В зависимости от процентного содержания углерода в молекуле углеводорода пламя имеет различную окраску, что позволяет сделать предварительное предположение о содержании углерода в молекуле. Так, метан и другие, низкомолекулярные алканы горят на воздухе неокрашенным пламенем, алкены и алкины – светящемся пламенем. Алкины и ароматические углеводороды сильно коптят, так как не весь углерод успевает сгореть.

 

АЛКАНЫ

Алканами называются углеводороды, в которых атомы углерода и водорода соединены между собой только s-связями. Углерод в алканах находится в sp³-гибридизации. Общая формула С_nH_2n+2. В алканах углерод образует максимальное для него количество s-связей, поэтому алканы еще называют насыщенными углеводородами. sp³-Гибридизованный атом углерода имеет тетраэдрическое строение, угол между связями 109°28^¢ .Начиная с четвертого члена гомологического ряда возможно существование изомеров.

Основные природные источники насыщенных углеводородов – нефть и природный газ. Однако из нефти трудно выделить индивидуальные углеводороды, поэтому необходимо прибегать к синтетическим методам.

Способы получения алканов

Химические свойства алканов определяются их строением. Алканы при обычных условиях не обесцвечивают бромную воду и раствор марганцовокислого калия. Насыщенные углеводороды способны только к реакциям замещения. Для них возможно окисление при повышенной температуре, нитрование и сульфоокисление или сульфохлорирование. При высокой температуре алканы подвергаются крекингу. Эти реакции протекают по радикальному механизму, так как только такая высокоактивная частица как радикал может разрушить прочную С-Н или С-С – связи.

 

Химические свойства алканов

На схеме представлено два типа реакций: разложение и замещение. Все они протекают как радикальные. Гомолитическое расщепление С-Н связей протекает либо под действием нагревания (дегидрирование), либо под действием радикальных частиц образующихся из реагентов (Br•, Cl•, NO₂•). Окисление происходит только в жестких условиях (высокая температура).

 

Пример механизма реакции радикального замещения:

 

При бромировании и нитровании по Коновалову образуются преимущественно вторичные и третичные галоидные алкилы и нитрозамещённые, так как вторичные радикалы более устойчивы по сравнению с первичными.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

 

Опыт 1. Горение алканов.

Поместите в фарфоровые чашечки 2 мл гептана и 0.5 г парафина, подожгите. (Опыт выполняется под тягой). Проследите за характером пламени. Напишите уравнения горения гептана и парафина. Наблюдения и выводы запишите в журнал.

 

Опыт 2. Взаимодействие алканов с бромом.

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: