Τα αλκάνια είναι οι άκυκλοι κορεσμένοι υδρογονάνθρακες, με πρώτο μέλος το μεθάνιο, κύριο συστατικό του φυσικού αερίου και του βιοαερίου. Η ενότητα δίνει τον γενικό τύπο, την προέλευση, τις παρασκευές, τις φυσικές ιδιότητες και τις αντιδράσεις τους (καύση, πυρόλυση, υποκατάσταση) και τις χρήσεις τους.
Β΄ ΛΥΚΕΙΟΥΧΗΜΕΙΑΕΝΟΤΗΤΑ 215 ΛΕΠΤΑ
Το μάθημα είναι στο σχολικό βιβλίο. Δεν το αντιγράφουμε εδώ. Άνοιξε το επίσημο
κεφάλαιο και γύρνα για την εξάσκηση.
Η σύνοψη, οι όροι και οι ασκήσεις γράφτηκαν με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης από το
σχολικό βιβλίο και μπορεί να έχουν λάθη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο: ό,τι σου φαίνεται περίεργο,
έλεγξέ το εκεί. Βρήκες λάθος; Γράψε μας στο aporia@signmak.com.
Σχεδιάγραμμα
Δική μας σύνοψη της ενότητας, για επανάληψη, γραμμένη με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης. Μπορεί να έχει λάθη: πηγή είναι πάντα το βιβλίο.
Τι έγινε
Το φυσικό αέριο συνυπάρχει συχνά με το πετρέλαιο· είναι μίγμα αέριων υδρογονανθράκων με κύριο το μεθάνιο (έως 90%). Είναι καθαρό καύσιμο με μεγάλη θερμαντική ικανότητα και πρώτη ύλη της πετροχημείας.
Αλκάνια: άκυκλοι κορεσμένοι υδρογονάνθρακες, CνH₂ν₊₂· πρώτο μέλος το CH₄. Γύρω από κάθε άτομο C οι υποκαταστάτες σχηματίζουν τετράεδρο.
Πηγές τους είναι το φυσικό αέριο και το πετρέλαιο· το μεθάνιο είναι και το κύριο συστατικό του βιοαερίου, που βγαίνει από σήψη βιομάζας χωρίς οξυγόνο (έλη, χωματερές).
Τα αλκάνια δεν παράγονται βιομηχανικά· τα μικρά παίρνονται με κλασματική απόσταξη, ενώ στο εργαστήριο υπάρχουν μέθοδοι όπως η αποκαρβοξυλίωση και η υδρογόνωση ακόρεστων.
Φυσικές ιδιότητες: C₁ έως C₄ άχρωμα άοσμα αέρια, αδιάλυτα στο νερό· C₅ έως C₁₆ υγρά· από C₁₇ στερεά σαν κερί.
Είναι αδρανή, αλλά δίνουν καύση (CO₂ και H₂O), πυρόλυση (θερμική διάσπαση χωρίς αέρα, με ή χωρίς καταλύτη) και υποκατάσταση.
Η αλογόνωση είναι φωτοχημική υποκατάσταση: στο διάχυτο φως το μεθάνιο με Cl₂ δίνει σταδιακά CH₃Cl, CH₂Cl₂, CHCl₃, CCl₄.
Χρήσεις: CH₄ καύσιμο και πρώτη ύλη, προπάνιο και βουτάνιο υγραέριο, C₅ έως C₆ πετρελαϊκός αιθέρας, C₇ έως C₉ βενζίνη, από C₂₀ και πάνω βαζελίνη και παραφίνη.
Γιατί είναι κυρίως μεθάνιο (έως 90%), που καίγεται εύκολα και πλήρως σε CO₂ και νερό. Δεν περιέχει θείο ή άζωτο, άρα δεν δίνει SO₂ ή NOx, και έχει μεγάλη θερμαντική ικανότητα, 9.000 έως 12.000 kcal ανά m³.
Πώς καίγονται τα αλκάνια;
Με περίσσεια οξυγόνου δίνουν CO₂ και νερό: CνH₂ν₊₂ + (3ν+1)/2 O₂ → νCO₂ + (ν+1)H₂O, π.χ. CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O. Χρειάζεται σπινθήρας για να αρχίσει η αντίδραση. Με λίγο οξυγόνο η καύση είναι ατελής και δίνει C ή CO.
Τι γίνεται στη χλωρίωση του μεθανίου;
Είναι αντίδραση υποκατάστασης που γίνεται με φως: τα άτομα H του μεθανίου αντικαθίστανται ένα ένα από Cl. Προκύπτουν διαδοχικά CH₃Cl (χλωρομεθάνιο), CH₂Cl₂, CHCl₃ (χλωροφόρμιο) και CCl₄ (τετραχλωράνθρακας), με HCl κάθε φορά.
Ανοίγει το μενού κοινοποίησης του κινητού σου. Αν δεν υπάρχει, αντιγράφεται ο σύνδεσμος.
Νέα από το aporia.gr Νέες ενότητες και ό,τι βρίσκουμε στα θέματα των Πανελληνίων, στη σελίδα μας στο Facebook.