ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общая характеристика физических и химических свойств алканов из "Органическая химия" Примечание, а — при температуре кипения б — под давлением в — при температуре плавления. [c.46] Температуры плавления, наоборот, повышаются с ростом раз-ветвленности углеродной цепи. Как показывают рентгенографические исследования, в твердом состоянии алканы нормального строения имеют правильную зйгзагообразную конформацию (стр. 41). Плотности всех алканов меньше единицы. Они практически нерастворимы в воде, однако растворимы в эфире и других органических растворителях. Метан и этан почти лишены запаха, углеводороды Сз—С15 имеют всем хорошо известный запах бензина или керосина, высшие члены ряда лишены запаха из-за их малой летучести. [c.47] Химические свойства. В химическом отношении алканы мало активны, за что и были названы парафинами от лат. рагит аШшз — лишенные сродства. Известный русский химик М. И. Коновалов (1858—1906 гг.) образно называл парафины химическими мертвецами за их пассивность. Однако инертность парафинов проявляется лишь к ионным реагентам. На них не действуют концентрированные кислоты (азотная, серная и др.), расплавленные и концентрированные щелочи, обычные окислители (перманганат калия, хромовая смесь). Металлы, даже щелочные, не вытесняют водород из этих соединений. Эти свойства используются на практике, например, щелочные металлы хранят в керосине, различные металлические изделия с целью предохранения их от коррозии покрывают смазочными маслами, концентрированную серную кислоту и концентрированные щелочи используют для очистки нефтепродуктов и др. [c.47] Химические свойства парафинов определяются характером имеющихся в их молекулах связей. Связи С—С и С—Н обладают малой полярностью, а поэтому не проявляют склонности к гетеролитическому, ионному разрыву. Возможен лишь гомолитический, радикальный разрыв этих связей. Однако для этого надо затратить значительную энергию (табл. 3, стр. 30), примерно 80— 100 ккал1моль. Эту энергию доставляют молекуле нагреванием или ультрафиолетовым освещением. При этом углерод-углеродные и углерод-водородные связи разрываются и происходит замещение атомов водорода, расщепление углеродного скелета (крекинг), окисление частичное или полное (сгорание). Все это определяет круг реакций, к которым способны парафины это в первую очередь радикальные реакции замещения, идущие в довольно жестких условиях. К реакциям присоединения алканы неспособны. В этом их принципиальное отличие от непредельных углеводородов. [c.47] Реакции замещения у алканов обычно имеют цепной характер. Рассмотрим характерные особенности таких реакций на примере хлорирования метана. [c.48] Радикал метил вступает в реакцию с молекулой хлора и дает устойчивый продукт хлористый метил и атомарный хлор. Последний вновь реагирует с молекулой, метана по схеме (2) и т. д. [c.48] Стадии инициирования цепи, ее развития и обрыва характерны для всех цепных реакций. Интересной особенностью является то, что они не могут начаться без внешнего толчка — появления свободного радикала, инициирующего начало цепной реакции. При этом достаточно очень небольшого числа радикалов-инициаторов, чтобы осуществить цепное превращение значительных количеств вещества. Большие концентрации свободных радикалов могут оказаться даже вредными, так как в этих условиях будут чаще совершаться акты обрыва цепи по приведенным выше уравнениям. [c.48] Сведениями о цепных реакциях мы во многом обязаны работам акад. Н. Н. Семенова. Его исследования в этой области отмечены Нобелевской премией. [c.48] Вернуться к основной статье