Қаныққан көмiрсутектердiң химиялық қасиеттерi. Орын басу реакциясының механизмi.
Алкандар - активтiгi төмен заттар. Олардың қатысуымен жүретiн реакцияларды екi типке: С-Н байланысы мен С-С байланысы үзiлiп жүретiн реакцияларға бөлуге болады.
Сонымен қатар көмiрсутектер ауада көп мөлшерде жылу бөле жанады.
СН4+2О2 СО2+Н2О+880 кДж
Жану өнiмiн зерттеу үшiн, шыны цилиндрге жиналған газды жағып көрейiк. Жану тоқтағаннан кейiн цилиндрдiң iшкi бетi ылғалданады. Содан кейiн цилиндрге аздап iзбестi су құйсақ,ол лайланады. Осы тәжiрибеден СО2 мен Н2О бөлiнгенiн байқаймыз.
Метанның оттегiмен немесе ауамен қоспасы жаққан кезде қопарылыс бередi. 1:2 қатысы өте күштi қопарылыс бередi.
С3Н8 + 5О2 3СО2+4Н2О+Q
Молекулалық массасы үлкен көмiрсутектер жанған кезде кейбiр ерекшелiктер байқалады.
Қатты көмiрсутектердiң кiшкене кесегiн алып, фарфор тостағаншаға салып жақсақ қара күйе түзiлгенiн байқаймыз. Ал газ тәрізді заттар жанғанда, олар ауамен жақсы араласады да әдетте толық жанады. Ал қара күйе түзілуі оттегі барлық көміртегінің толық жануына жетіспейді, сол себепті көміртегі бос күйінде бөлінеді.
Көмірсутектер қатты қыздырғанда (ауасыз) жай заттарға айырылады.
10000С
СН4 → С + 2Н2 – Q крекинг
С2 Н6 → 2С + 3Н2 – Q
Арнаулы пештерде метан ыдырауынан ацетилен алуға болады.
2СН4 → С2Н2 + 3Н2
Метанға орын басу реакциясы тән. Жарық түскенде, қалыпты температурада, галогендер – хлор және бром молекласынан сутегін біртіндеп (сатылап) ығыстырып шығарады. Галоген туындылар түзеді. Егер жабық шыны цилиндрдегі осы екі газдың қоспасын шашырап түскен күн сәулесіне қойса, хлордың сарғыш жасыл түсі метанмен өзара әрекеттескендіктен біртіндеп жойыла бастайды.
СН4 + Cl2 → CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + Cl2 → CCl4
-HCl -HCl -HCl -HCl
Хлор басқа көмірсутектермен өзара әрекеттеседі. Сутегі атомдарының орнын хлор атомдарының басу процесі хлорландыру реакциясы деп аталады.
Заттардың химиялық қасиетін сипаттаған кезде көбінесе оның қышқылдармен және сілтілермен қатынасы алынады. Күшті тотықтырғыштарға да тұрақты. Бұл реагенттер қалыпты жағдайда метанға әсер етпейді. Дегенмен азот қышқылы реакцияға түседі.
СН4 + HNO3→CH3NO2 + H2O нитрометан
Қаныққан көмірсутектер қосылу реакциясына түспейді. Себебі: көміртегі атомы электрон жұптарын толық жұмсап, сутегі атомымен қаныққан байланыс түзеді. Қаныққан көмітсутектерге орын басу реакциясы тән.
Орын басу реакциясының механизмі.
h
Cl2 → 2 Cl*
СН4+*Cl →*CH3 + Cl2 →CH3Cl + Cl*→*CH2 Cl + Cl2 →CH2Cl2 + Cl* → *CHCl2 + Cl2
-HCl -HCl -HCl
→CHCl3 + Cl* →*CCl3 + Cl2 → CCl4 + Cl*
-HCl
Cl* + Cl* → Cl2
Реакция бос радикалдар тоқтағанға дейін жүреді. Мұндай реакцияларды тізбекті реакция деп атайды. Ол реакциялар бос радикалдар механизмі бойынша жүреді. Тізбекті реакция теориясын жасауда академик Н.Н. Семенов үлкен еңбек сіңірді, бұл еңбегі үшін Нобель сыйлығы берілді.
Метан табиғатта кең таралған. Ол көптеген табиғи газдардың (90-98 %) , сонымен бірге жасанды жолмен ағашты, торфты, тас көмірді құрғақ айдау арқылы бөлінетін және мұнай крекингілеуде алынатын жанғыш газдар құрамының негізгі бөлігін құрайды. Табиғи газдардыңғ, әсіресе мұнай кен орындарындағы қоспа газдардың құрамында метаннан басқа, этан, пропан, бутан және пентан болады. Метанды батпақ немесе кеніш газы деп атайды
Достарыңызбен бөлісу: |