Węglowodory nasycone - alkany

Chemia organiczna to chemia związków węgla. 
Każdy atom węgla w związku organicznym jest czterowartościowy.

Węglowodory to związki w cząsteczkach których występują wyłącznie atomy węgla i wodoru.

Alkany to węglowodory nasycone o :

• 
• stanie hybrydyzacji orbitali walencyjnych węgla - sp3 
• wiązaniu pojedynczym pomiędzy atomami węgla

Ich szereg homologiczny wygląda następująco:


Alkany mogą ulegać reakcji spalania, np;


Charakterystyczną cechą węglowodorów nasyconych jest zdolność do reakcji substytucji czyli podstawiania.

Substytucja zachodzi wtedy, gdy dwa substraty wymieniają się fragmentami swoich cząsteczek tworząc dwa nowe produkty.

Nad strzałką piszemy UV oznaczające warunki świetlne, które towarzyszą reakcji halogenowania (reagują z X2, np. Br2 lub Cl2)



Alkany nie odbarwiają wody bromowej (Br2) w CCl4 ani nie odbarwiają roztworu KMnO4, potwierdza to ich nasycony charakter.

Jak łatwo to zapamiętać? 
Alkany są nasycone czyli nic więcej nie potrzebują, dlatego nie nasycą się wodą bromową ani manganianem (VII) potasu i ich nie odbarwią roztworów.


Otrzymywanie metanu: 
- bezpośrednia synteza z pierwiastków:
C + 2H2 ---> CH4 reakcja ta zachodzi w temperaturze ok. 500 stopni Celsjusza
- gazu syntezowego:
CO + 3H2 ---> CH4 + H2O
- ogrzewanie mieszaniny octanu sodu z wodorotlenkiem sodu :
CH3COONa + NaOH stapianie  → CH4 + Na2CO3
- reakcja węglika glinu z kwasem (np.solnym):
Al4C3 + 12HCl ---> 4AlCl3 + 3CH4

Otrzymywanie alkanów: 
- uwodornienie węglowodorów nienasyconych np.:
CH2=CH2 + H2 ---> CH3-CH3 (katalizator nad strzałką)
CH≡CH + 2H2 ---> CH3-CH3 (katalizator nad strzałką)
katalizatorami w powyższych reakcjach są najczęściej: Pt, Pd, Ni.
- w reakcji Würtza:
R1X + Na + XR1 ---> R1-R1 + 2NaX reakcja ogólna
2 CH3-CH2Cl + 2Na ---> 2NaCl + CH3-CH2-CH2-CH3
Jeżeli użyjemy różnych monochloropochodnych, otrzymamy mieszaninę produktów np.:
3 CH3-CH2-CH2Cl + 3 CH3Cl + 6 Na ---> CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 + CH3-CH3 + CH3-CH2-CH2-CH3 + 6NaCl
3 CH3-CHCl-CH3 + 3 CH3Cl + 6 Na ---> CH3-CH(CH3)-CH3 + CH3-CH3 + CH3-CH(CH3)-CH(CH3)-CH3 + 6NaCl

Słówko o syntezie Würtza
Synteza ta to działanie metalicznym sodem (lub litem, cynkiem, magnezem) na halogenki alkilowe, najczęściej jodki.

ZADANIA Z ALKANÓW

Zadania z alkanów krok po kroku