Нитрование (реакция Коновалова)- реакция радикального
замещения SR.
CH4 + HNO3 CH3NO2 + H2O ( 1400C, P ) Реакции дегидрирования t, Ni C2H6 CH2 = CH2+ H2
t,Cr2O3/Fe2O3 2C4H10 CH2 = CH − CH2 − CH3 + CH3 − CH = CH − CH3 + 2H2 В последнем случае образуются изомеры, отличающиеся положением двойной связи. 4. Крекинг – разрушение углеводородного скелета и образование углеводородов с меньшим числом углеродных атомов.− t C8H18 C5H12 + C3H6 t C8H18 C4H10 + C4H8 Крекинг метана в зависимости от условий протекает по-разному: 1000о 15000 CH4 C + 2 H2 ; 2CH4 C2H2 + 3 H2 ; 500о СН4 С2Н4 + 2 Н2
4. Реакции окисления – не свойственны алканам и весьма специфичны. Окисление бутана протекает в присутствии катализатора при нагревании: 2 C4H10 + 5 O2 4 CH3COOH + 2 H2O Окисление метана в зависимости от условий может приводить к образованию различных продуктов: CH4 + 0,5O2 CH3OH ( 4000C, 100 атм) O // CH4 + O2 H-C-H + H2O ( 5000C, 10 атм) O // CH4 + 2,5O2 H- C - OH +3 H2O
Реакции горения C5H12 + 8 O2 5 CO2 + 6 H2O В общем виде: CnH2n+2 + (3n +1)/2 O2 n CO2 + (n+1) H2O 7. Изомеризация. t,AlCl3 CH3− CH2−CH2 − CH3 CH3− CH −CH3 (изобутан) бутан | CH3
2.3.Примеры решения задач Пример 11.Карбид алюминия массой 4,32 г обработали избытком соляной кислоты. Образовавшийся газ подвергли хлорированию. В результате получили смесь ди- и монохлоралканов. Масса хлора, пошедшего на реакцию, составила 11,36 г. Определить массовые доли продуктов хлорирования. Решение: Взаимодействие карбида алюминия с водным раствором кислот является лабораторным способом получения метана. 1) Определяем количество вещества карбида алюминия: М (Al4C3) = 144 г/моль, n( Al4C3) = 4,32/144 = 0,03 (моль); 2) Напишем уравнение реакции: Al4C3 + 12 HCl = 4 AlCl3 + 3 CH4 ↑ 3) Вычисляем количество вещества метана: в соответствии с уравнением реакции n( CH4) = 3 ∙ n( Al4C3) = 3 ∙ 0,03 = 0,09 моль 4) Вычисляем количество вещества хлора n( Cl2) = m( Cl2)/M( Cl2) = 11,36 / 71= 0,16 (моль) Пусть образуется x(моль) хлорметана и y(моль) дихлорметана 5) Запишем реакции хлорирования метана: а) CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl x x x б) CH4 + 2Cl2 CH2Cl2 + 2HCl y 2y y Тогда в соответствии с уравнениями (а) и (б) на образование x(моль) CH3Cl требуется x(моль) Cl2,а на образование y(моль) CH2Cl2 – 2y моль Cl2. Составляем систему уравнений и решаем её: х + у = 0,09 х = 0,02 х + 2у = 0,16 у = 0,07 6) Вычисляем массу продуктов хлорирования: m ( CH3Cl ) = n (CH3Cl ) ∙ M (CH3Cl ) = 0,07 ∙ 50,5 =3,535 (г) m ( CH2Cl2 ) = n (CH2Cl2 ) ∙ M (CH2Cl2 ) = 0,02 ∙ 85 = 1,70 (г) 7) Массовую долю ди- и монохлорметана определяем по формуле: ω(в-ва) = m(в-ва)/ m(смеси) ; m (см) =3,535 + 1,70 = 5,235 (г). ω ( CH3Cl ) = 3,535 ׃ 5,235 = 0,6753 (67,53 % ) ω ( CH2Cl2) = 1,70 ׃ 5,235 = 0,3247 ( 32,47 %) Ответ: ω ( CH3Cl ) = 67,53 %, ω ( CH2Cl2) = 32,47 %
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|