10. Химические свойства метана и его гомологов
Принадлежность веществ к группе предельных углеводородов определяется характером строения.
Основные свойства метана:
1) это газ без цвета и запаха (СН4);
2) в два раза легче воздуха;
3) образуется в природе в результате разложения без доступа воздуха остатков животных и растительных организмов;
4) может быть обнаружен в заболоченных водоемах, каменноугольных шахтах;
5) содержится в природном газе, который широко используется в качестве топлива в быту и на производстве;
6) в молекуле метана химические связи атомов водорода с атомом углерода имеют ковалентный характер.
Молекула метана имеет тетраэдрическую форму, а не плоскую.
Когда атом углерода вступает во взаимодействие с атомами водорода, s-электроны наружного слоя в нем распариваются, один из них занимает вакантное место третьего р-электрона и образует при своем движении облако в виде объемной восьмерки, перпендикулярное по отношению к облакам двух других р-электронов.
Атом при этом переходит в возбужденное состояние. Все четыре валентных электрона становятся неспаренными, они могут образовывать четыре химические связи.
Противоречия: 1) три р-электрона должны образовывать три химические связи с атомами водорода во взаимно перпендикулярных направлениях (под углом 90°); 2) четвертый атом водорода мог бы присоединяться в произвольном направлении.
Разрешение противоречий: 1) в процессе образования химических связей облака всех валентных электронов атома углерода (одного s– и трех р-электронов) выравниваются, становятся одинаковыми; 2) облака принимают форму несимметричных, вытянутых в направлении к вершинам тэтраэдра объемных восьмерок. Несимметричное распределение электронной плотности означает, что вероятность нахождения электрона по одну сторону от ядра больше, чем по другую; 3) угол между осями гибридных электронных облаков равен 109°, что позволяет им максимально удаляться друг от друга; 4) такие облака могут значительно перекрываться электронными облаками водородных атомов, что ведет к большому выделению энергии и образованию прочных, одинаковых по свойствам химических связей.
Гибридизация может распространяться на разное число электронных облаков.
Шаростержневая модель молекулы:
1) детали, изображающие атомы, соединяются на некотором расстоянии друг от друга посредством стерженьков, символизирующих валентные связи; 2) модель дает наглядное представление о том, какие атомы с какими соединены, но она не передает относительных размеров и внешней формы молекулы.
- 1. Предмет органической химии
- 2. Предпосылки теории строения
- 3. Особенности органических соединений
- 4. Теория химического строения органических соединений а.М. Бутлерова
- 5. Изомерия. Электронное строение атомов элементов малых периодов. Химическая связь
- 6. Гомологические ряды органических соединений
- 7. Классификация органических соединений
- 8. Типы органических соединений
- 9. Предельные углеводороды (алканы). Номенклатура алканов и их производных
- 10. Химические свойства метана и его гомологов
- 11. Строение и номенклатура углеводородов ряда метана
- 12. Химические свойства предельных углеводородов
- 13. Применение и получение предельных углеводородов
- 14. Алкины (ацетиленовые углеводороды)
- 15. Непредельные (ненасыщенные) углеводороды
- 16. Этилен и его гомологи
- 17. Строение и номенклатура углеводородов ряда этилена
- 18. Химические свойства углеводородов ряда этилена. Правило Марковникова
- 19. Применение и получение этиленовых углеводородов
- 20. Реакция полимеризации. Полиэтилен
- 21. Ацетилен и его гомологи
- 22. Химические свойства ацетилена
- 23. Применение и получение ацетилена
- 24. Диеновые углеводороды
- 25. Каучук и его свойства. Вулканизация каучука
- 26. Ароматические углеводороды (арены)
- 27. Бензол и его строение
- 28. Химические свойства бензола
- 29. Получение и применение бензола
- 30. Гомологи бензола
- 31. Природный и попутный нефтяной газ
- 32. Нефть и ее переработка
- 33. Нефть и нефтепродукты
- 34. Крекинг нефтепродуктов
- 35. Коксохимическое производство
- 36. Природные газы и их использование
- 37. Предельные спирты
- 38. Строение этилового спирта
- 39. Гомологический ряд спиртов
- 40. Химические свойства и применение предельных одноатомных спиртов
- 41. Метанол и этанол
- 42. Спирты как производные углеводородов. Промышленный синтез метанола
- 43. Понятие о ядохимикатах
- 1. Гербициды. Основные свойства:
- 2. Инсектициды. Особенности:
- 3. Фунгициды.
- 44. Многоатомные спирты
- 45. Фенолы
- 46. Альдегиды и их химические свойства
- 47. Применение и получение альдегидов
- 48. Формальдегид и ацетальдегид
- 49. Реакция поликонденсации. Углеводы
- 50. Кетоны
- 51. Одноосновные карбоновые кислоты
- 52. Химические свойства и получение карбоновых кислот
- 53. Муравьиная и уксусная кислоты
- 54. Пальмитиновая и стеариновая кислоты
- 55. Сложные эфиры
- 56. Жиры и углеводы
- 57. Гидролиз жиров в технике. Гидрирование жиров
- 58. Мыла и другие моющие средства
- 59. Глюкоза. Физические свойства
- 60. Химические свойства глюкозы и ее применение
- 61. Моносахариды
- 62. Дисахариды
- 63. Полисахариды
- 64. Рибоза и дезоксирибоза
- 65. Сахароза, ее физические и химические свойства
- 66. Крахмал и его строение
- 67. Крахмал как питательное вещество. Применение и получение крахмала
- 68. Целлюлоза, ее физические свойства
- 69. Химические свойства целлюлозы и ее применение
- 70. Получение ацетатного волокна
- 71. Нитросоединения
- 72. Амины
- 73. Анилин
- 74. Аминокислоты
- 75. Амиды кислот
- 76. Белки
- 77. Свойства белков. Превращение белков в организме
- 78. Проблема синтеза белков
- 79. Азотсодержащие гетероциклические соединения. Пиридин
- 80. Пиррол
- 81. Пиримидиновые и пуриновые основания
- 82. Нуклеиновые кислоты
- 83. Строение полинуклеотидов. Двойная спираль днк
- 84. Строение полимеров, свойства и синтез полимеров
- 85. Пластмассы
- 86. Полиэтилен и полипропилен
- 87. Поливинилхлорид и полистирол
- 88. Синтетические волокна