chem jist Flashcards
uhlovodíky bez pí vazby
alkany a cykloalkany
chemické reakce v uhlovodících bez pí vazby
na vazbách sigma, působením homolytických radikálních činidel
uhlovodíky s pí vazbou
alkeny, alkadieny, alkyny, areny
rozpustnost uhlovodíků
nerozpustné ve vodě, rozpustné v nepolárních rozpouštědlech v arenech
fyzikální vlastnosti uhlovodíků
lehčí než voda, menší hustota než voda, nemísí se s vodou
význam uhlovodíků
energie: zemní plyn, benzín, topné oleje, výroba plastů
co jsou alkany
alifatické nasycené uhlovodíky
alkany v zemním plynu
C1-C4
alkany v ropě
C5+
plynné alkany
C1-C4
kapalné alkany
C5-C15
pevné alkany
C16+
projevují nižší alkany izomery?
C1-C3 ne
projevují vyšší alkany izomery
C4+ ano, řetězcové konstituční izomery
izomery alkanů charakteristika
jiné teploty varu a tání
čím nižší větvení tím nižší body varu a tání
čím víc C v molekule tím víc izomerů
co je to konformace
vnitřní uspořádání vazeb podle rotace kolem vazby cc
vzhled konformace
vodíky v tetraedru, mezi dvěma 109°, třetí vzadu, čtvrtý vpředu
konformace methanu
je jedna, nemá vazbu cc kolem které by se otáčel
ethanová konformace
může se otáčet kolem vazby cc = obrovský počet poloh a konformací
čím se konformace liší
prostorovou orientací, ne strukturou
mezní konformace
zákrytová, nezákrytová
nejstabilnější konformace
nezákrytová, protože má nejmenší energii, H nejdál od sebe, neodpuzují se
příprava methanu
zahřívání octanu sodného s nátrovým vápnem
nátrové vápno
směs NaOH a CaO 3:2
katalytická hydrogenace
adice vodíku + katalyzátor (Ni, oxidy paladia, platina)
Wurtzova syntéza
reakce halogenderivátů alkanů + sodík v étheru
reaktivita uhlovodíků
alkany méně reaktivní než areny/alkyny
proč jsou alkany méně reaktivní
nemají pí vazby a pevné vazby sigma se méně štěpí
jaké štěpení vazeb je pro alkany typické
symetrické při homolýze - vznikne radikál nepárového elektronu
vznik nepolární vazby
důsledkem podobné elektronegativity H a C
co vyvolává homolýzu
UV záření/vyšší teploty
fáze mechanismu chlorace
iniciace, propagace, terminace
typy reakcí u alkanů
radikálová substituce
eliminace
oxidace
krakování
iniciace
zahájení: vznik Cl radikálů, homolýza
Cl2 -> (300°C) 2 Cl
propagace
šíření
1) Cl radikál napadne molekuly methanu
2) vznik methylového radikálu
3) reakce methyl radikálu s nerozštěpenou molekulou chloru
4) vznik produkt a Cl radikál
CH3 . + Cl2 -> CH3Cl + Cl .
terminace
zakončení
radikály se vzájemně spojí - vznik neutrálních molekul
vyvoláno snížením teploty
CH3 . + . CH3 -> CH3CH3
sulfochlorace
působení Cl2 a SO2 na alkany, produkt alkensulfonylchlorid
po hydrolýze alkensulfonové kyseliny
řetězí mnoho reakcí, je jednodušší provést
sulfooxidace
působení SO2 a O2 na alkany, produkt alkansulfonové kyseliny
1 reakce, náročnější provést
nitrace
působení par HNO3 při 400°C, produkt nitroalkany
katalytická dehydrogenace
produkt nenasycené uhlovodíky (alkeny, alkyny)
účast katalyzátoru
vodík se štěpí
(připravuje se tak acethylen)
hoření
uvolňování hodně energie, vzniká CO2 a H2O, produktem je CO
regulovaná oxidace
probíhá řízeně, katalyticky, produkt kyslíkové deriváty
neúplné hoření
nedostatek kyslíku, produkt CO
krakování
reakce doprovázená štěpením uhlíkatých řetězců, vyšší alkany se zahřívají bez kyslíku, produkt směs uhlovodíků (alkany, alkeny)
katalytické krakování
500°C, kompenzováno katalyzátorem Al2O3 + SiO2
termické krakování
působení 900°C
význam methanu
zemní plyn, výroba: syntézní plyn, saze, vodík, acethylen (ethyn), kyonovodík
syntézní plyn
směs CO a H2
pro výrobu methanolu, kyseliny mravenčí
saze
termický rozklad methanu bez přístupu vzduchu