Алканы

Подготовили всё самое важное, что нужно знать по алканам для ЕГЭ по химии! Тема не самая сложная, но довольно обширная. Тут вы найдёте:

• Строение алканов;
• Изомерию и применение;
• Способы получения алканов;
• Химические свойства алканов;
• Окисление и горение алканов.

🔹 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Атом углерода находится в состоянии sp³-гибридизации и образует 4 σ-связи.
Фрагменты молекул алканов могут вращаться, при таком вращении молекула принимает различные конформации (привет, оптическая изомерия!)

Для алканов характерна структурная изомерия (изомерия углеродного скелета). У метана, этана и пропана изомеров нет ☹️

🔹 НОМЕНКЛАТУРА
Для названия углеродной цепи к корню (см. шаг 99) необходимо добавить суффикс -ан.
Радикалы необходимо указывать в алфавитном порядке.
Кстати, вот список самых часто встречающихся алкильных радикалов:
-СH₃ метил
-СН₂СН₃ этил
-СН₂СН₂СН₃ пропил
-СН(СН₃)₂ изопропил

🔹 ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
от CH₄ до C₄H₁₀ газы
от С₅H₁₂ до С₁₉H₄₀ жидкости
от С₂₀Н₄₂ и далее — твёрдые вещества

🔹 СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ
1) Добыча и переработка природного газа, нефти.

2) Прямой синтез из простых веществ (кроме как на бумаге, нигде не используется):
С + 2H₂ → CH₄ (t°C, p, кат.)

3) Декарбоксилирование солей карбоновых кислот (реакция Дюма):
СH₃COONa + NaOH (тв.) → CH₄ + Na₂CO₃ (t°C)

4) Электролиз растворов солей карбоновых кислот (реакция Кольбе):
2СH₃COONa + 2H₂O → СH₃-СH₃ + 2CO₂ + H₂ + 2NaOH (эл. ток)

5) Реакция Вюрца (для получения симметричных алканов):
СH₃Сl + 2Na + ClСH₃ → 2NaCl + СH₃-СH₃ (t°C)

6) Гидролиз карбидов (получение метана):
Al₄C₃ + 12H₂O → 4Al(OH)₃ + 3CH₄
Al₄C₃ + 12HCl → 4AlCl₃ + 3CH₄ (в кислой среде)

🔹 ПРИМЕНЕНИЕ АЛКАНОВ
Метан — основной компонент природного газа, используется в быту для отопления и приготовления пищи.
Газообразные алканы используются в качестве топлива.
Некоторые жидкие алканы (гептан, октан) являются распространёнными неполярными растворителями.
Производные алканов (хлороформ CHCl₃ и тетрахлорид углерода CCl₄) используются в качестве растворителей.