С чем реагируют алканы.

Question

С чем реагируют алканы.

.Shark. 06.02.2026 01:08

Ответы и вопросы пользователей

Калинина Мария Игоревна · Accepted Answer

Алканы (предельные углеводороды) характеризуются низкой химической активностью из-за прочности связей $C - C cap C minus cap C$ и $C - H cap C minus cap H$ , а также отсутствия полярности в молекулах. Из-за этого их часто называют «химическими мертвецами» или парафинами (от лат. parum affinis — «лишенный сродства»). Для алканов характерны реакции, идущие по радикальному механизму ( $S_{R} cap S sub cap R$ ), которые протекают при сильном нагревании или под воздействием ультрафиолетового (УФ) излучения. 1. Реакции замещения (Галогенирование) Это наиболее характерная реакция для алканов. Атомы водорода последовательно замещаются на атомы галогенов (хлора или брома).

Условие: Свет ( $h ν h nu$ ) или температура 250–400°C. Особенности: Реакция протекает цепным путем. Легче всего замещается водород у третичного атома углерода, затем у вторичного, и в последнюю очередь — у первичного. Пример:
$C H_{4} + C l_{2} h ν C H_{3} C l + H C l cap C cap H sub 4 plus cap C l sub 2 cap C cap H sub 3 cap C l plus cap H cap C l$ (далее процесс может идти до $C H_{2} C l_{2} cap C cap H sub 2 cap C l sub 2$ , $C H C l_{3} cap C cap H cap C l sub 3$ и $C C l_{4} cap C cap C l sub 4$ ).

2. Окисление Алканы устойчивы к действию сильных окислителей (таких как $K M n O_{4} cap K cap M n cap O sub 4$ или $K_{2} C r_{2} O_{7} cap K sub 2 cap C r sub 2 cap O sub 7$ ) в обычных условиях, но вступают в другие виды окисления:

Горение (полное окисление): Все алканы горят на воздухе с выделением большого количества тепла, образуя углекислый газ и воду.
$C_{n} H_{2 n + 2} + \frac{3 n + 1}{2} O_{2} n C O_{2} + (n + 1) H_{2} O cap C sub n cap H sub 2 n plus 2 end-sub plus the fraction with numerator 3 n plus 1 and denominator 2 end-fraction cap O sub 2 right arrow n cap C cap O sub 2 plus open paren n plus 1 close paren cap H sub 2 cap O$ Неполное окисление: При недостатке кислорода образуется угарный газ ( $C O cap C cap O$ ) или сажа ( $C cap C$ ). Каталитическое окисление: В присутствии катализаторов и при умеренном нагревании можно получить спирты, альдегиды или карбоновые кислоты. Например, окисление бутана позволяет получить уксусную кислоту.

3. Нитрование (Реакция Коновалова) Взаимодействие алканов с разбавленной азотной кислотой ( $H N O_{3} cap H cap N cap O sub 3$ ).

Условия: Температура 110–140°C и небольшое давление.
Результат: Образуются нитроалканы.
$C H_{4} + H N O_{3 (р а з б .)} t C H_{3} N O_{2} + H_{2} O cap C cap H sub 4 plus cap H cap N cap O sub 3 open paren р а з б point close paren end-sub cap C cap H sub 3 cap N cap O sub 2 plus cap H sub 2 cap O$

4. Термические превращения При высоких температурах без доступа воздуха происходят разрывы связей в молекулах:

Крекинг: Расщепление длинных молекул алканов на более короткие алканы и алкены.
$C_{10} H_{22} t C_{5} H_{12} + C_{5} H_{10} cap C sub 10 cap H sub 22 cap C sub 5 cap H sub 12 plus cap C sub 5 cap H sub 10$ Пиролиз: Глубокое разложение при температурах выше 1000°C. Метан разлагается на сажу и водород (или на ацетилен при 1500°C). Дегидрирование: Отщепление водорода с образованием алкенов (в присутствии катализаторов типа $P t cap P t$ , $N i cap N i$ , $C r_{2} O_{3} cap C r sub 2 cap O sub 3$ ).
$C_{2} H_{6} N i, t C_{2} H_{4} + H_{2} cap C sub 2 cap H sub 6 cap C sub 2 cap H sub 4 plus cap H sub 2$

5. Изомеризация Превращение алканов линейного строения в алканы с разветвленной цепью.

Условия: Катализатор $A l C l_{3} cap A l cap C l sub 3$ и нагревание. Пример: Бутан превращается в изобутан (2-метилпропан).

6. Ароматизация (Дегидроциклизация) Алканы с длинной цепью (от 6 атомов углерода) в присутствии катализаторов ( $P t cap P t$ , $C r_{2} O_{3} cap C r sub 2 cap O sub 3$ ) могут замыкаться в циклы с последующим отщеплением водорода, образуя бензол и его производные.

Пример: Гексан превращается в бензол.

Я могу составить таблицу с условиями протекания каждой из этих реакций или разобрать механизм радикального замещения на конкретном примере. Вы хотите, чтобы я это сделал?

С чем реагируют алканы.

Форма ответа

Другие вопросы по теме «Химия»

Вопросы из других предметов