Αλκάνια Alkanes.

Παρουσίαση με θέμα: "Αλκάνια Alkanes."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Αλκάνια Alkanes

2 Αλκάνια Αλκάνια: κορεσμένοι υδρογονάνθρακες
αποτελούνται μόνο από C και H συνδεδεμένα με απλούς δεσμούς έχουν το γενικό τύπο: CnH2n+2 (γραμμικά αλκάνια) Αλκάνια:

3 Ονοματολογία αλκανίων
1ο συνθετικό (αριθμός ατόμων C) 2ο συνθετικό (είδος δεσμού ανάμεσα στα άτομα C) 3ο συνθετικό (χαρακτηριστική ομάδα) 1 άτομο C: μεθ- 2 άτομα C: αιθ- 3 άτομα C: προπ- 4 άτομα C: βουτ- 5 άτομα C: πεντ- . Μόνο απλοί δεσμοί: -αν- Υδρογονάνθρακας: -ιο

4 Ονοματολογία αλκανίων
Προσδιορισμός του μητρικού σκελετού- Επιλογή της μακρύτερης συνεχόμενης ανθρακικής αλυσίδας. Ανάμεσα σε ανθρακικές αλυσίδες ιδίου μήκους, επιλέγεται εκείνη με τους περισσότερους υποκαταστάτες. Προσδιορισμός και ονομασία υποκαταστατών. Αρίθμηση του μητρικού σκελετού και καθορισμός του αριθμού θέσης των υποκαταστατών. Ταξινόμηση των υποκαταστατών αλφαβητικά.

5 Ονομασία υποκαταστατών
CH μέθυλο- C2H5- ή CH3-CH2- αίθυλο- C3H7- ή CH3-CH2-CH2- πρόπυλο- ή CH3-CH- ισοπρόπυλο- CH3

6 Ονοματολογία αλκανίων

7 Αλκάνια Φυσικές ιδιότητες
Εξάρτηση των φυσικών ιδιοτήτων από το μοριακό βάρος Αύξηση με το μοριακό βάρος Εξήγηση : Διαμοριακές δυνάμεις Van der Waals Μείωση με διακλαδώσεις

8 Αλκάνια Φυσικές πηγές

9 Παρασκευή αλκανίων Υδρογονωςη αλκενιων Υδρογονωςη αλκινιων
Αναγωγη αλκυλαλογονιδιων Υδρολυςη ενωςεων Grignard Αντιδραςη Wurtz Αντιδραςη Corey-House

10 Υδρογόνωση αλκενίων Υδρογόνωση αλκινίων

11 Αναγωγή αλκυλαλογονιδίων
Αναγωγη αλκυλαλογονιδιων via lithium aluminum hydride Αναγωγη αλκυλαλογονιδιων με Zn και οξυ

12 Υδρόλυση ενώσεων Grignard

13 Wurtz reaction

14 Αντίδραση Corey-House

15 Χημικές ιδιότητες αλκανίων
Καύση Τέλεια καύση CnH2n O2 → (n+1)H2O + nCO2 + ΔH Ατελής καύση CnH2n+2 + nΟ2 → (n+1)H2O + nCO Παράδειγμα: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O +213 kcal/moL C2H6 + 7/2O2 → 2CO2 + 3H2O +369 kcal/moL Αν n ο αριθμός των ατόμων C του αλκανίου, η θερμότητα που εκλύεται κατά την καύση είναι ΔH=157n+55 kcal/moL * 650 kJ/mol ανά ομάδα -CH2-

16 Χημικές ιδιότητες αλκανίων

17 Χημικές ιδιότητες αλκανίων
Αλογόνωση μέσω ελευθέρων ριζών (φωτοχημική αλογόνωση) C2H6 + Cl2 → C2H5Cl + HCl hν Αντίδραση με Br2 ή Cl2 σε υψηλές θερμοκρασίες ή παρουσία υπεριώδους ακτινοβολίας  αλκυλαλογονίδια. Σχετική σειρά δραστικότητας: τριτοταγής > δευτεροταγής > πρωτοταγής > μεθυλ-. Δραστικότητα αλογόνων F2 > Cl2 > Br2 > I2 Εργαστηριακά ενδιαφέρουσες είναι μόνο η χλωρίωση και η βρωμίωση. Η βρωμίωση είναι εκλεκτική για τον υδρογονάνθρακα, που δίνει την πιο σταθερή ρίζα. Η χλωρίωση είναι λιγότερο εκλεκτική. Η αλογόνωση γίνεται μέσω μηχανισμού ελευθέρων ριζών.

18 Χημικές ιδιότητες αλκανίων
Αλογόνωση μέσω ελευθέρων ριζών (φωτοχημική αλογόνωση) Μηχανισμός αλογόνωσης Στάδιο έναρξης Στάδιο διάδοσης Στάδιο τερματισμού

19 Χημικές ιδιότητες αλκανίων
Αλογόνωση μέσω ελευθέρων ριζών (φωτοχημική αλογόνωση) Why does Br2 react slower than Cl2 in the halogenation of CH4? The Rate determining step in the halogenation of CH4 is the attacking of Cl2 on CH4 molecules. Cl2 is a stronger reducing agent than Br2.Therefore it donates its electrons much faster than Br2 to form a bond.

20 Χημικές ιδιότητες αλκανίων
Καταστροφή του στρώματος όζοντος Χλωροφθοριωμένοι υδρογονάνθρακες, CFCs CCl2F2  CClF2 . + Cl.   Cl. + O3 => ClO . + O2 ClO . + O3 => Cl . + 2O2 Applications and replacements for CFCs Application Previously used CFC Replacement Refrigeration & air-conditioning CFC-12 (CCl2F2); CFC-11(CCl3F); CFC-13(CClF3); HCFC-22 (CHClF2); CFC-113 (Cl2FCCClF2); CFC-114 (CClF2CClF2); CFC-115 (CF3CClF2); HFC-23 (CHF3); HFC-134a (CF3CFH2); HFC-507 (a 1:1 azeotropic mixture of HFC 125 (CF3 CHF2) and HFC-143a (CF3CH3)); HFC 410 (a 1:1 azeotropic mixture of HFC-32 (CF2H2) and HFC-125 (CF3CF2H)) Propellants in medicinal aerosols CFC-114 (CClF2CClF2) HFC-134a (CF3CFH2); HFC-227ea (CF3CHFCF3) Blowing agents for foams CFC-11 (CCl3F); CFC 113 (Cl2FCCClF2); HCFC-141b (CCl2FCH3) HFC-245fa (CF3CH2CHF2); HFC-365 mfc (CF3CH2CF2CH3) Solvents, degreasing agents, cleaning agents CFC-11 (CCl3F); CFC-113 (CCl2FCClF2) None

21 Κυκλοαλκάνια (Ναφθένια)
CnH2n, n3 κυκλοπροπάνιο κυκλοβουτάνιο κυκλοπεντάνιο

22 Κυκλοαλκάνια

23 Κυκλοαλκάνια