С чем реагируют алканы?

Question

С чем реагируют алканы?

ColdEcho 18.02.2026 19:03

Ответы и вопросы пользователей

Калинина Мария Игоревна · Accepted Answer

Алканы (предельные углеводороды) характеризуются низкой химической активностью из-за высокой прочности связей $C - H cap C minus cap H$ и $C - C cap C minus cap C$ , которые являются малополярными. В обычных условиях они не взаимодействуют с концентрированными кислотами, щелочами и сильными окислителями (например, $K M n O_{4} cap K cap M n cap O sub 4$ ). Основные типы реакций, в которые вступают алканы, протекают при сильном нагревании, облучении светом или использовании катализаторов. 1. Реакции замещения (радикальное замещение, $S_{R} cap S sub cap R$ ) Это наиболее характерный тип реакций для алканов. Атом водорода замещается на другой атом или группу атомов.

Галогенирование: Взаимодействие с хлором ( Cl2cap C l sub 2) и бромом ( Br2cap B r sub 2) под действием ультрафиолетового света ( hνh nu) или температуры.
- Пример: $C H_{4} + C l_{2} h ν C H_{3} C l + H C l cap C cap H sub 4 plus cap C l sub 2 cap C cap H sub 3 cap C l plus cap H cap C l$ Реакция протекает цепным путем через образование свободных радикалов.
Нитрование (реакция Коновалова): Взаимодействие с разбавленной азотной кислотой ( HNO3cap H cap N cap O sub 3) при нагревании ( 140°C140 degrees cap C) и повышенном давлении.
- Пример: $C H_{4} + H N O_{3} C H_{3} N O_{2} + H_{2} O cap C cap H sub 4 plus cap H cap N cap O sub 3 right arrow cap C cap H sub 3 cap N cap O sub 2 plus cap H sub 2 cap O$
Сульфирование: Взаимодействие с "олеумом" или концентрированной серной кислотой при нагревании с образованием алкансульфокислот.

2. Реакции окисления

Горение: Полное окисление до углекислого газа и воды с выделением большого количества энергии.
- $C H_{4} + 2 O_{2} C O_{2} + 2 H_{2} O + Q cap C cap H sub 4 plus 2 cap O sub 2 right arrow cap C cap O sub 2 plus 2 cap H sub 2 cap O plus cap Q$
Неполное окисление: При недостатке кислорода образуется угарный газ ( $C O cap C cap O$ ) или сажа ( $C cap C$ ). Каталитическое окисление: При использовании специальных катализаторов и умеренном нагревании можно получить спирты, альдегиды или карбоновые кислоты.

3. Термические превращения Происходят при высоких температурах без доступа воздуха.

Крекинг: Расщепление длинных цепей углеводородов на более короткие (алканы и алкены).
- $C_{8} H_{18} t C_{4} H_{10} + C_{4} H_{8} cap C sub 8 cap H sub 18 cap C sub 4 cap H sub 10 plus cap C sub 4 cap H sub 8$
Пиролиз: Глубокое разложение при температурах выше 1000°C1000 degrees cap C. Метан разлагается на сажу и водород (или ацетилен при 1500°C1500 degrees cap C). Дегидрирование: Отщепление водорода с образованием алкенов (в присутствии катализаторов Pt,Ni,Cr2O3cap P t comma cap N i comma cap C r sub 2 cap O sub 3).
- $C_{2} H_{6} t, k a t C_{2} H_{4} + H_{2} cap C sub 2 cap H sub 6 cap C sub 2 cap H sub 4 plus cap H sub 2$

4. Изомеризация Превращение алканов линейного строения в алканы с разветвленной цепью. Реакция идет при нагревании в присутствии катализатора (хлорида алюминия $A l C l_{3} cap A l cap C l sub 3$ ).

Пример: н-бутан $right arrow$ изобутан.

Сводная таблица реакционной способности

Реагент	Условия	Тип реакции
Галогены ( $C l_{2}, B r_{2} cap C l sub 2 comma cap B r sub 2$ )	Свет ( $h ν h nu$ ) или $t t$	Замещение
Азотная кислота ( $H N O_{3} cap H cap N cap O sub 3$ )	$140 ° C 140 degrees cap C$ , давление	Замещение
Кислород ( $O_{2} cap O sub 2$ )	Поджигание	Окисление (горение)
Высокая температура	Без воздуха	Крекинг / Пиролиз
Катализаторы ( $A l C l_{3} cap A l cap C l sub 3$ )	Нагревание	Изомеризация

Я могу составить для вас таблицу с конкретными уравнениями реакций для метана или этана, если это необходимо для учебы.

С чем реагируют алканы?

Форма ответа

Другие вопросы по теме «Химия»

Вопросы из других предметов