Foirmiú, Oideachas meánscoile agus scoileanna
Cad iad frithghníomhartha tipiciúil le haghaidh alcáin
Is féidir le gach aicme comhdhúile ceimiceacha airíonna thaispeáint mar gheall ar a struchtúr leictreonach. Maidir le alcáin imoibriú ionad tipiciúil, cleavage nó ocsaídiúcháin mhóilíneach. Tá gach próisis cheimiceacha a sreabhadh ar leith féin, a phlé a thuilleadh.
Cad é alcán
Seo comhdhúile hidreacarbóin sháithithe, a aithnítear mar pairifín. Tá na móilíní comhdhéanta de ach adaimh charbóin agus hidrigine, tá líneach nó brainseach slabhra neamhthimthriallach ina bhfuil comhdhúil amháin ann ach. Mar gheall ar na saintréithe an rang, is féidir leat a ríomh cad é an tréith imoibriú alcáin. obey siad an fhoirmle don rang ar fad: H 2n + 2 C n.
struchtúr ceimiceach
Cuimsíonn móilín pairifín adaimh charbóin taispeáint sp 3 hybridization. Siad na ceithre bhfithiseáin valence bhfuil an cruth céanna, fuinneamh agus treoir i spás. An méid na huillinne idir na leibhéil fuinnimh de 109 ° agus 28 '.
Cinneann an láithreacht bannaí amháin i móilíní cad iad frithghníomhartha saintréith de alcáin. Go bhfuil siad σ-cumaisc. Tá an chumarsáid idir leithroinnt nonpolar agus weakly polarizable, tá sé beagán níos faide ná C-H. Ina theannta sin, is é an dlús leictreon ar athrú chuig adamh carbóin an chuid is mó electronegative. Is é an cumaisc mar thoradh air arb iad is sainairíonna C-H polaraíocht íseal.
imoibriú a chur in ionad
Tá gníomhaíocht ceimiceach íseal pairifíní Substaintí ranga. Is féidir é seo a mhíniú ag an neart bannaí idir C-C agus C-H, rud atá deacair a bhriseadh mar gheall ar an neamh-polaraíocht. Is é an bunús a scriosadh mheicníocht homolytic, wherein an cineál radacach saor in aisce i gceist. Sin é an fáth go bhfuil alcáin tréithrithe ag imoibriú ionad. Tá na substaintí sin in ann idirghníomhú leis na móilíní uisce nó iain na hiompróirí luchta.
céim siad in ionad radacach saor in aisce ina bhfuil na hadaimh hidrigine in ionad heilimintí halaigine nó grúpa gníomhach eile. Áirítear ar na frithghníomhartha próisis a bhaineann le halogenation, sulfochlorination agus nitration. Leis na thoradh ar ullmhú díorthaigh alcán.
- Tosaíonn Próiseas le tionscnamh nucleation nó slabhra, ina bhfuil fréamhacha saor in aisce atá déanta. Is iad na chatalaígh foinsí solais ultraivialait agus téimh.
- Ansin forbraíonn slabhra ina bhfuil cáithníní gníomhach i ndiaidh a chéim idirghníomhaíocht le móilíní neamhghníomhach. An bhfuil a chomhshó ina móilíní agus Fréamhacha, faoi seach.
- Beidh an chéim deiridh briseadh an slabhra. Tá recombination nó dul ar iarraidh na cáithníní gníomhach. Dá bhrí sin deireadh leis an fhorbairt imoibriú slabhrúil.
An próiseas halogenation
Tá sé bunaithe ar an mheicníocht chineál radacach. Bíonn imoibriú halogenation alcán siúl thig ó ionradaíocht le solas ultraivialait agus téamh de mheascán de halaiginí agus hidreacarbóin.
Tá gach céim den phróiseas faoi réir na rialach sin a luaitear Markovnikov. Deir sé a chuirtear faoi chur in ionad de réir halaigine, go háirithe hidrigine, a bhaineann leis an carbóin hidriginithe. Bíonn Halogenation siúl san ord seo a leanas: ó bhunscoil go adamh carbóin treasach.
Tógann an próiseas ar siúl níos fearr i móilíní alcáin leis an slabhra hidreacarbóin fada mó. Tá sé seo mar gheall ar an laghdú fuinnimh ianaithe sa treo seo, déanfar an tsubstaint níos éasca leictreon cleaved.
Sampla is ea clóiríniú móilíní meatán. Cúiseanna an gníomh de radaíocht ultraivialait speiceas radacach scoilteadh clóirín a chur i gcrích ionsaí ar an alcán. Tarlaíonn Scaradh agus an cruthú de adamhach hidrigine H 3 C · nó meitile radacach. A leithéid de gcáithníní, a seal, ionsaí an clóirín mhóilíneach, as a dtiocfaidh scrios ar a struchtúr agus foirmiú de cheimiceán nua.
Ag gach céim an próiseas a chur in ionad i gcrích ach amháin amháin adamh hidrigine. An t-imoibriú halogenation alcáin thoradh ar an foirmiú de réir a chéile hlormetanovoy, déchlóraimeatán, agus móilín trihlormetanovoy tetrahlormetanovoy.
Schematically, é seo a leanas an próiseas:
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.
I gcodarsnacht leis an clóiríniú na móilíní meatán iompar leithéid de phróiseas le alcáin eile arb iad is sainairíonna a fháil substaintí a bhfuil a chur in ionad hidrigine nach bhfuil adamh amháin, agus i gceann cúpla. A n-cóimheas cainníochtúla a bhaineann le táscairí teochta. I coinníollacha fuar, laghdú ar an ráta díorthaigh a dhéanamh le struchtúr treasach, tánaisteach agus bunscoile.
Le méadú ar sprioc luas teocht foirmiú na comhdhúile den sórt sin leveled. Sa phróiseas halogenation tá an tionchar a imirt ar an fachtóir statach a léiríonn dóchúlacht éagsúla imbhualadh na radacach leis an adamh carbóin.
Ní halogenation Próiseas le iaidín tarlú faoi ghnáthchoinníollacha. Is gá coinníollacha speisialta a chruthú. Nuair a nochtar meatán tharlaíonn de réir halaigine iaidíd hidrigine tharla. Tá tionchar acu ar an iaidíd meitile mar thoradh air sin seasamh amach imoibreán tosaigh meatáin agus iaidín. Tá a leithéid de imoibriú a mheastar a bheith inchúlaithe.
imoibriú Wurtz alcáin
Is modh chun hidreacarbóin leis an struchtúr symmetrical sáithithe fháil. Mar an himoibreáin úsáidtear miotail sóidiam, bróimídí ailcile nó clóirídí ailcile. Lena n-idirghníomhaíocht ullmhaithe hailíd sóidiam agus slabhra hidreacarbóin mhéadaithe a bhfuil an suim an dá Fréamhacha hidreacarbóin. Schematically, is é an shintéis mar seo a leanas: R-Cl + Cl-R + 2NA → R-R + 2NaCl.
Is Wurtz imoibriú alcáin féidir ach amháin má tá na halaiginí ina móilíní ag an adamh carbóin bunscoile. M.sh., CH 3 -CH 2 -CH 2 Br.
Más rud é le linn súgartha ar mheascán galogenuglevodorododnaya de dhá comhdhúile, i comhdhlúthú trí slabhraí éagsúla déanta táirge. Is féidir sampla de an t-imoibriú a úsáid mar idirghníomhaíocht alcán sóidiam le clóraimeatán agus hloretanom. Is é an t-aschur meascán chuimsíonn bútán, própán agus eatán.
Chomh maith le sóidiam, is féidir úsáid a bhaint as miotail alcaile eile, lena n-áirítear litiam nó potaisiam.
próiseas sulfochlorination
Sé ar a dtugtar freisin an t-imoibriú Reed. Ritheann sé ar an bprionsabal athsholáthair saor in aisce. Tá an cineál imoibrithe gnách alcáin ar an gcaingean de mheascán de dhé-ocsaíd sulfair agus clóirín móilíneach i láthair radaíocht ultraivialait.
Tosaíonn an próiseas a gcuirfear tús leis na meicníochta slabhra, wherein an clóirín a fhaightear ón dá Fréamhacha. Amháin alcán ionsaí a ina cúis le cáithníní ailcile agus móilíní de chlóiríd hidrigine. De réir hidreacarbón radacach a ghabhann leis cáithníní casta dé-ocsaíd sulfair. ghabháil A chobhsú tharlaíonn adamh clóirín amháin ó móilín eile. Is é an t-ábhar deiridh ar clóiríd sulfonyl alcán, tá sé in úsáid i shintéis na comhdhúile dromchla-ghníomhach.
Schematically, Breathnaíonn an próiseas mar seo:
CLCL → HV ∙ Cl + ∙ Cl,
HR + ∙ Cl → R ∙ + HCl,
R ∙ + OSO → ∙ RSO 2,
∙ RSO 2 + ClCl → RSO 2 Cl + ∙ Cl.
Na próisis a bhaineann le nitration
Alcáin imoibríonn le haigéad nítreach i dtuaslagán 10% agus leis an ocsaíd nítrigine tetravalent i bhfoirm ghásach. Coinníollacha a tharla sé go bhfuil luachanna teochta a sheasamh (thart ar 140 ° C) agus luachanna brú íseal. Ag an nitroalkanes aschur a tháirgtear.
D'oscail an próiseas saor-radacach chineál ainmnithe i ndiaidh an eolaí Konovalov, sintéis nitration: CH 4 + HNO 3 → CH 3 NO 2 + H 2 O.
An mheicníocht scoilteachta
Maidir le dehydrogenation alcán tipiciúil agus scáineadh. gabhfaidh sé faoi móilín Meatán ar dianscaoileadh teirmeach iomlán.
Is é an mheicníocht bunúsach de na frithghníomhartha thuas cleavage na n-adamh ó alcáin.
próiseas dehydrogenation
Nuair a bheidh ag deighilt na hadaimh hidrigine ar an cnámharlach carbóin na pairifíní, ach amháin meatáin a fhaightear comhdhúile neamhsháithithe. imoibrithe ceimiceacha den sórt sin ar alcáin tástáladh ag teocht ard (400-600 ° C) agus faoi na luasairí gníomh mar platanam, nicil, ocsaídí cróimiam agus alúmanaim.
Más rud é páirt a ghlacadh i imoibriú de eatán nó própán móilíní, ansin beidh a chuid táirgí eitéin nó próipéin le nasc dúbailte amháin.
An dehydrogenation an chnámharlaigh ceithre nó cúig-charbóin a fhaightear go cumaisc diene. Ó bhunú bútaidéin bútán-1,3 agus 1,2-bútaidhé.
Más rud é i láthair sna substaintí imoibriú le 6 nó níos mó adaimh charbóin, tá an beinséin déanta. Tá sé an fáinne aramatacha le trí nasc dúbailte.
An próiseas a bhaineann le lobhadh
Faoi teocht ard is féidir imoibriú alcáin pas le bannaí carbóin bearna agus foirmiú na speicis gníomhach chineál radacach. próisis den sórt sin dá dtagraítear mar scoilteadh nó pirealú.
Téamh na himoibreáin do theocht níos airde ná 500 ° C, torthaí sa dhianscaoileadh na móilíní ina bhfuil déanta meascáin casta de Fréamhacha ailcileacha de chineál.
Ag déanamh faoi théamh láidir ar an pirealú alcáin le fad slabhra carbóin mar gheall ar a fháil comhdhúile saturated agus neamhsháithithe. Sé ar a dtugtar scoilteadh teirmeach. Tá an próiseas a úsáidtear go dtí lár an 20ú haois.
An míbhuntáiste a bhí le hidreacarbóin a bhfuil uimhir ochtáin íseal (faoi bhun 65) a fháil, agus mar sin bhí sé in ionad scáineadh catalaíoch. Tógann an próiseas ar siúl ag teochtaí atá faoi bhun 440 ° C, agus brúnna de níos lú ná 15 atmaisféir, i láthair ar alcáin scaoileadh luasaire aluminosilicate a bhfuil struchtúr brainseach. Sampla is ea pirealú meatáin: 2ch 4 → t ° C 2 H 2 + 3H 2. An hidrigin aicéitiléin agus móilíneach déanta le linn an imoibrithe.
Is féidir leis an móilín a chur faoi réir comhshó meatán. Chun an t-imoibriú a éilíonn uisce agus chatalaíoch nicile. Is é an t-aschur meascán de aonocsaíde carbóin agus hidrigin.
próisis ocsaídiú
Na imoibrithe ceimiceacha atá alcán tipiciúil a bhaineann le tionchar leictreon.
Tá auto-ocsaídiú ar pairifíní. Baineann sé meicníocht radacach saor in aisce de ocsaídiúcháin de hidreacarbóin sháithithe. Le linn an t-imoibriú, pas leachta hydroperoxide alcán faighte. Ar dtús imoibríonn móilín pairifín leis an ocsaigin san Fréamhacha gníomhach leithdháileadh. Next, idirghníomhaíonn ailcile cáithnín eile O móilín 2, a fhaightear ∙ ROO. Ós rud é an radacach peroxy de aigéad sailleach atá i dteagmháil móilín alcáin, agus ansin scaoileadh hydroperoxide. Sampla is ea autooxidation na eatán:
C 2 H 6 + O2 → ∙ C 2 H 5 + HOO ∙,
∙ C 5 H 2 + O 2 → ∙ OOC 2 H 5,
∙ OOC 2 H 5 + C 2 H 6 → HOOC 2 H 5 + ∙ C 2 H 5.
Maidir le alcán arb iad is sainairíonna an t-imoibriú dócháin atá den chuid is mó airíonna ceimiceacha, i lena socrófar comhdhéanamh bhreosla. Tá siad ocsaídiúcháin i nádúr leis an astaíocht teasa: 2C 2 H 6 + 7 º 2 → 4CO 2 + 6H 2 O.
Má tá an próiseas faoi deara i méid beag de ocsaigin, is féidir leis an táirge deiridh a bheith ina carbón divalent nó carbóin aonocsaíde, atá arna chinneadh ag an tiúchan de O 2.
I ocsaídiúcháin alcáin faoi thionchar substaintí catalaíoch agus a théitear go 200 ° C fhaightear móilín alcól, aildéid nó aigéad carbocsaileach.
SAMPLA eatán:
C 2 H 6 + O2 → C 2 H 5 OH (eatánól),
C 2 H 6 + O2 → CH 3 CHO + H 2 O (eatánal agus uisce)
2C 2 H 6 + 3O 2 → 2ch 3 COOH + 2H 2 O (aigéad eatánóch agus uisce).
Is féidir le Alcáin a oxidized faoi ghníomhaíocht na sárocsaídí ciorclach trinomial. Ina measc seo tá dioxirane démheitil. Is é an toradh an ocsaídiúcháin mhóilín pairifíní alcóil.
Ní gá Ionadaithe pairifíní freagra a thabhairt ar KMnO 4 nó sármhanganáite potaisiam, chomh maith le huisce bróimín.
isomerization
Ar alcáin arb iad is sainairíonna imoibriú de chineál a chur in ionad le meicníocht electrophilic. Tá sé seo ar aghaidh isomerization den slabhra carbóin. Catalyzes an próiseas seo an clóiríd alúmanaim, atá imoibrithe le pairifín sháithithe. Sampla is ea isomerization an móilín bhútáin, a bhfuil 2-methylpropane: C 4 H 10 → C 3 H 7 CH 3.
blastán próisis
substaintí Saturated nach bhfuil ina slabhra carbóin is mó sé nó níos mó adaimh charbóin, atá in ann dehydrocyclization sheoladh. I gcás na móilíní gearr nach bhfuil ar saintréith de chuid an imoibrithe seo. Is é an toradh i gcónaí fáinne shé-membered mar cioglaiheacsán agus díorthaigh den chéanna.
I láthair na luasairí imoibriúcháin, agus Gabhann an dehydrogenation breise athchóiriú ina fáinne beinséine níos cobhsaí. Tarlaíonn sé athrú hidreacarbóin neamhthimthriallacha le aramatacha nó réimse. Sampla is ea dehydrocyclization na heacsán:
H 3 C-CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 2 -CH 3 → C 6 H 12 (cioglaiheacsán)
C 6 H 12 → C 6 H 6 + 3H 2 (beinséin).
Similar articles
Trending Now