Алканы (парафины, предельные углеводороды) - биосоединения, состоящие только из атомов С и Н, в которых все атомы связаны простыми сигма-связями. Простейшим является метан. Каждый последующий углеводород этого ряда отличается от предыдущего на группу СН2. В указанном ряду соединений соседние члены отличаются друг от друга на гомологическую разность (СН2), подобные ряды называются гомологическими. Для таких рядов характерны близкие химические свойства и закономерно изменяющиеся физические свойства.
Основной источник синтеза алакнов - нефть. Следует отметить, что ее биохимический состав зависит от месторождения. являются ценным источником для получения формальдегида, метанола, хлороформа, пластических масс, синтетических смол, эфиров, ацетона, глицерина, пропилена, полипропилена, синтетического бутандиенового каучука, ацетатной кислоты и т.д. В промышленности алканы получают из сланцев бурого и каменного угля. В обычных условиях алканы - химически инертные вещества. При комнатной температуре они не взаимодействуют ни с концентрированной сульфатной кислотой, ни со ни с едкими щелочами. Парафины легко вступают в которые протекают по радикальному механизму. В термических условиях они могут окисляться и претерпевать разложение.
Изомеры гептана могут быть получены как обычными способами синтеза алканов, так и путем выделения из синтетического бензина либо нефти. н-Гептан - бесцветная жидкость со слабым специфическим запахом, он хорошо растворим в органических растворителях (этанол, хлороформ, диэтиловый эфир). Изомеры гептана, в частности триптан (2,2,3-триметилбутан - СН3-С(СН3)2-СН(СН3)-СН3) имеют и практическое использование. Указанное соединение используют в качестве добавки к моторному топливу. Изомеры гептана содержатся в бензиновых фракциях нефти и н-Гептан - первичный эталон при определении детонационных свойств карбюраторного топлива. В процессе реформинга н-Гексан превращается в изомеры гептана, далее дегидроциклизируется в ароматическое соединение - толуол.
В органической химии широко распространено явление изомерии. Различают два основных типа изомерии - структурная и стереоизомерия. Каждый тип можно разделить на углеводородной цепи, размещение двойных связей и функциональных групп в карбоновом радикале, метамерия, изомерия расположения заместителей в бензельном ядре. Особое место среди стереоизомерии занимает оптическая изомерия. Данный вид связан со способностью некоторых групп органических веществ в растворах проявлять оптическую активность. Вещества, которые способны проявлять оптическую активность, называются оптически активными веществами. Изомерия определяется с помощью специального прибора - поляриметра. Прибор оснащен двумя призмами Николя, анализатором, поляриметрической трубой.
Оптически активные вещества, как правило, существуют в виде двух оптических изомеров. Их называют оптическими антиподами, или энантиомерами. Смесь, в состав которой входят эквимолекулярные количества энантиомеров, оптически неактивная, называется рацематом или рацемическим соединением. Рацематы обозначаются знаком ±. Простейшим оптически активным веществом является лактатная кислота, в молекуле которой присутствует один асимметрический атом углерода, валентности которого связаны с четырьмя разными заместителями - водородом, гидроксильной, метильной и карбоксильной группами.
Каждое органическое соединение, в молекуле которого есть асимметрический атом углерода, существует в виде пространственных форм (моделей) с одинаковым количеством одних и тех же атомов и атомных групп, размещенных вокруг асимметрического углерода так, что при совмещении их (форм, моделей) в пространстве невозможно достичь их полного совпадения. Указанные модели похожи как правая и левая рука человека или как предмет и его зеркальное отображение. Поэтому их называют хиральными изомерами, а изомерию - оптической, или зеркальной.
Гептан с трудом вступает в какие-либо реакции. У этого органического вещества существует девять изомеров (а если считать еще и оптические изомеры , то можно выделить 11 изомеров). Все они имеют одинаковую эмпирическую формулу С7Н16, но различаются по структуре и, соответственно, по физическим свойствам.
Все изомеры гептана – это бесцветные прозрачные легковоспламеняющиеся жидкости с резким запахом. Их температура кипения колеблется от 79,20оС (2.2-Диметилпентан) до 98,43оС (н-гептан). А плотность лежит в пределах от 0,6727 грамм/см3 (2,4-Диметилпентан) до 0,6982 грамм/см3 (3-Этилпентан).
Изомеры гептана практически нерастворимы в воде, но хорошо растворяются во многих органических жидкостях. Они малоактивны, однако могут участвовать в реакциях, протекающих с образованием свободных радикалов. Например, в реакциях галогенирования, при повышенной температуре или УФ-облучении. Однако таким образом можно осуществить фторирование, хлорирование или бромирование изомеров гептана , а йод в реакцию с этими веществами не вступает.
Известно, что изомеры гептана также могут участвовать в реакциях сульфохлорирования, каталитического окисления. Они способны разлагаться (для этого необходима либо весьма высокая температура, свыше 1000оС, либо присутствие специального катализатора, что позволяет проводить реакцию при более низких температурах, порядка 400 – 500оС), а также гореть в атмосфере кислорода, с образованием воды и углекислого газа. Эта реакция протекает по следующей формуле: 2 С7Н14 + 21О2 = 14СО2 + 14Н2О
При недостатке кислорода реакция может привести либо к образованию угарного газа, выглядеть формула будет так: С7Н14 + 7О2 = 7СО + 7Н2О.
Либо к образованию углерода. В этом случае записать ее можно в виде реакции: 2С7Н14 + 7О2 = 14С + 14Н2О
Как применяются изомеры гептана
Н-Гептан служит сырьем для получения некоторых видов органических соединений. Кроме того, он применяется в качестве первичного эталона при определении детонационных свойств топлива, поскольку его октановое число (показатель, характеризующий способность топлива сопротивляться самовоспламенению при сжатии) равно 0. А один из изомеров этого органического вещества 2,2,3-Триметилбутан, напротив, повышает октановое число топлива, и поэтому широко используется как присадка к нему.
Гептан – органическое вещество, с формулой С7Н16. Он представляет собой жидкость с плотностью примерно 0,7 грамм/см3. Благодаря тому, что в его молекуле нет ни двойных, ни тройных связей, а поляризация связи между атомами углерода и водорода довольно слабая, гептан довольно устойчив с химической точки зрения.
Общая характеристика изомеров гептана
Гептан с трудом вступает в какие-либо реакции. У этого органического вещества существует девять изомеров (а если считать еще и оптические изомеры, то можно выделить 11 изомеров). Все они имеют одинаковую эмпирическую формулу С7Н16, но различаются по структуре и, соответственно, по физическим свойствам.
Все изомеры гептана – это бесцветные прозрачные легковоспламеняющиеся жидкости с резким запахом. Их температура кипения колеблется от 79,20оС (2.2-Диметилпентан) до 98,43оС (н-гептан). А плотность лежит в пределах от 0,6727 грамм/см3 (2,4-Диметилпентан) до 0,6982 грамм/см3 (3-Этилпентан).
Изомеры гептана практически нерастворимы в воде, но хорошо растворяются во многих органических жидкостях. Они малоактивны, однако могут участвовать в реакциях, протекающих с образованием свободных радикалов. Например, в реакциях галогенирования, при повышенной температуре или УФ-облучении. Однако таким образом можно осуществить фторирование, хлорирование или бромирование изомеров гептана, а йод в реакцию с этими веществами не вступает.
Известно, что изомеры гептана также могут участвовать в реакциях сульфохлорирования, каталитического окисления. Они способны разлагаться (для этого необходима либо весьма высокая температура, свыше 1000оС, либо присутствие специального катализатора, что позволяет проводить реакцию при более низких температурах, порядка 400 – 500оС), а также гореть в атмосфере кислорода, с образованием воды и углекислого газа. Эта реакция протекает по следующей формуле: 2 С7Н14 + 21О2 = 14СО2 + 14Н2О
При недостатке кислорода реакция может привести либо к образованию угарного газа, выглядеть формула будет так: С7Н14 + 7О2 = 7СО + 7Н2О.
Либо к образованию углерода. В этом случае записать ее можно в виде реакции: 2С7Н14 + 7О2 = 14С + 14Н2О
Как применяются изомеры гептана
Н-Гептан служит сырьем для получения некоторых видов органических соединений. Кроме того, он применяется в качестве первичного эталона при определении детонационных свойств топлива, поскольку его октановое число (показатель, характеризующий способность топлива сопротивляться самовоспламенению при сжатии) равно 0. А один из изомеров этого органического вещества 2,2,3-Триметилбутан, напротив, повышает октановое число топлива, и поэтому широко используется как присадка к нему.
Внимание, только СЕГОДНЯ!
Все интересное
Подразделение бензина на разные категории производится в зависимости от значения его октанового числа. Это основной показатель, который определяет не только фактическое качество бензина, но и его химические свойства. Понятие октанового числа…
В органической химии существует понятие изомеров. Это молекулы с одинаковым количеством атомов каждого элемента, но отличающиеся структурой или пространственным расположением. Существуют миллионы изомеров. Их принято делить на группы: цепочечные,…
Бензин – это фракция нефти, кипящая в температурном интервале от 40 до 200 C. Он считается одним из наиболее ценных нефтепродуктов, поскольку служит топливом для двигателей внутреннего сгорания. Для оценки качества бензина используются октановые…
Пропан и бутан – члены одного гомологического ряда алканов. Алканы – это предельные нециклические углеводороды, в молекулах которых все атомы углерода находятся в состоянии sp3-гибридизации. Особенности гомологического ряда алкановОбщая…
Октановое число является показателем свойств детонации моторного топлива. Чем выше октановое число, тем лучше и дольше работает двигатель. Но что делать, если октановое число нужно понизить? Инструкция 1Бензин подразумевается как смесь изооктана,…
Октановое число - основной показатель качества бензина, само по себе не имеет физического смысла. Это относительная величина, используемая для определения стойкости топлива к самопроизвольному воспламенению при сжатии (детонации). Вам…
Алканы – это предельные углеводороды, в большинстве своем имеющие разветвленную или линейную структуру. Их еще называют алифатическими соединениями, парафинами и насыщенными углеводородами. Такие названия они получили из-за содержания максимально…
Октановое число – это показатель детонационной стойкости автомобильного бензина и другого моторного топлива. Принято считать, что чем выше октановое число, тем лучшими качествами обладает это топливо, а значит, это существенно отразится на работе…
Структурная формула - это графическое изображение химического строения молекулы вещества, в котором показывается порядок связи атомов, их геометрическое расположение. Кроме того, она наглядно показывает валентность атомов входящих в ее состав. …
Газ бутан широко применяется на производстве, в сельском хозяйстве и пищевой промышленности. Из бутана и его изомеров получают масляную кислоту, бутанол и некоторые другие вещества, которые используют как в неизменном виде, так и в качестве сырья…
Одним из важнейших понятий в органической химии является - изомерия. Ее смысл заключается в том, что существуют вещества, различающиеся пространственным расположение своих атом или атомных групп, при этом обладающих одинаковой молекулярной массой и…