ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химические свойства метана и его гомологов из "Химия Издание 2" Члены гомологического ряда алканов имеют общие химические свойства. Это — малоактивные вещества. Все реакции с их участием можно подразделить на два типа реакции с разрывом связей С—Н (например, реакции замещения) и реакции с разрывом связей С—С, при котором происходит расщепление молекул на отдельные осколки (крекинг). [c.289] В ходе такой цепной реакции образуются макромолекулы (см. 16.7), рост которых продолжается до тех пор, пока не оборвется цепь, например, при соединении двух радикалов. [c.289] Как отмечалось ранее, реакциями свободных радикалов объясняются многие важные химические процессы — окисление, взрывы, полимеризация непредельных соединений, крекинг нефти н др. [c.289] Химические свойства алканов подробнее рассматриваются на примере метана. [c.290] Строение молекулы и свойства метана. Электронное строение молекулы метана рассмотрено в 3.2. Атом углерода в молекуле метана находится в состоянии 5/ -гибридизации. В результате перекрывания четырех гибридных орбиталей атома углерода с 5-орбиталями атомов водорода образуется весьма прочная молекула метана. Электронное строение молекулы метана представлено на рис. 3.11. [c.290] В смеси с воздухом (или с кислородом, особенно в соотношении по объему 1 2, что видно из уравнения реакции) метан образует взрывчатые смеси. Поэтому он опасен как в быту (утечка газа через краны), так и в шахтах. При неполном сгорании метана образуется сажа. Так ее получают в промышленных условиях. В присутствии катализаторов при окислении метана получают метиловый спирт и формальдегид (см. 17.2 и 17.6). [c.290] Себестоимость такого ацетилена почти в два раза ниже себестоимости ацетилена, полученного из карбида кальция. [c.290] Конверсией метана с водяным паром получают водород (см. 8.2). [c.290] Радикал хлора снова продолжает цепь превращений и т. д. [c.291] Метан не способен к реакциям присоединения, поскольку в его молекуле все валентности насыщены. [c.291] Процесс (а) называется дегидрогенизацией, процесс (б) — к р е к и н г о м. [c.291] Окислением предельных углеводородов получают кислоты уксусную кислоту из бутана (см. 17.12) и жирные кислоты с большой относительной молекулярной массой из парафина (см. 17.15). [c.291] Получение алканов. Метан широко распространен в природе. Он является главной составной частью многих горючих газов как природных (90... 98%), так и искусственных, выделяющихся при сухой перегонке дерева, торфа, каменного угля, а также при крекинге нефти. Природные газы, особенно попутные газы не яных месторождений, помимо метана содержат этан, пропан, бутан и пентан. [c.291] Метан выделяется со дна болот и из каменноугольных пластов в рудниках, где он образуется при медленном разложении растительных остатков без доступа воздуха. Поэтому метан часто называют болотным газом или рудничным гaзo i. [c.291] В последнем случае метан получается весьма чистым. [c.292] Этот способ имеет промышленное значение. Однако используют обычно метан природных газов или газов, образующихся при коксовании каменных углей и при переработке нефти. [c.292] Применение алканов. Зная свойства метана, можно составить представление о его применении. Оно весьма разнообразно. Благодаря большой теплотворной способности метан в больших количествах расходуется в качестве топлива (в быту и в промышленности). Широко применяют получаемые из него вещества водород, ацетилен, сажу. Метан служит исходным сырьем для получения формальдегида, метилового спирта, а также различных синтетических продуктов. [c.292] Большое промышленное значение имеет окисление высших предельных углеводородов — парафинов с числом углеродных атомов 20.. . 25. Этим путем получают синтетические жирные кислоты с различной длиной цепи, которые используют для производства мыл, различных моющих средств, смазочных материалов, лаков и эмалей. [c.292] Жидкие углеводороды применяют как горючее (они входят в состав бензина и керосина). Алканы широко используют в органическом синтезе. [c.292] Вернуться к основной статье