ఆల్కేన్లుంటాయి మాదిరిగా ప్రతిచర్యలు ఏమిటి

రసాయన సమ్మేళనాల ప్రతి తరగతి కారణంగా వారి ఎలక్ట్రానిక్ నిర్మాణం లక్షణాలను ప్రదర్శించే చేయవచ్చు. ఆల్కేన్లుంటాయి విలక్షణ ప్రత్యామ్నాయం స్పందన, క్లీవేజ్ లేదా పరమాణు ఆక్సీకరణ కోసం. అన్ని రసాయన ప్రక్రియలు మరింత చర్చించారు ఏ వారి స్వంత ప్రత్యేక ప్రవాహం కలిగి.

ఆల్కేన్లుంటాయి ఏమిటి

మైనము తెలిసిన ఈ సంతృప్త హైడ్రోకార్బన్ సమ్మేళనాలు. ఈ అణువులు మాత్రమే కార్బన్ మరియు హైడ్రోజన్ అణువులు ఉంటాయి, అక్కడ ఒకే మిశ్రమము దీనిలో సరళ లేదా శాఖలుగా అచక్రీయ గొలుసు ఉంటాయి. తరగతి లక్షణాలు ఇచ్చిన, మీరు ఆల్కేన్లుంటాయి ఏ చర్య లక్షణం లెక్కించవచ్చు. వారు మొత్తం తరగతి సూత్రం కట్టుబడి: H _{2n + 2} సి _n.

రసాయన నిర్మాణాన్ని

మైనము అణువు sp ప్రదర్శించే ³ హైబ్రిడైజేషన్ కార్బన్ అణువుల వుంటారు. వారికి నాలుగు తుల్య కక్ష్యల అంతరిక్షంలో అదే ఆకారం, శక్తి మరియు దిశను కలిగి. 109 ° మరియు 28 'శక్తి స్థాయిలు మధ్య కోణం పరిమాణాన్ని.

అణువులు లో ఏక బంధంగా సమక్షంలో ప్రతిచర్యలు ఆల్కేన్లుంటాయి యొక్క లక్షణం ఏమిటో నిర్ణయిస్తుంది. వారు σ-సమ్మేళనం కలిగి. కార్బన్లు మధ్య కమ్యూనికేషన్, nonpolar మరియు బలహీనంగా polarizable ఉంది అది సి-H కంటే కొంచెం పొడవుగా ఉంది. అలాగే, ఒక కార్బన్ అణువు ఒక షిఫ్ట్ ఎలక్ట్రాన్ డెన్సిటీ అత్యంత ఎలక్ట్రాన్గా. ఫలితంగా సమ్మేళనం C-H తక్కువ ధ్రువణత కలిగి ఉంటుంది.

ప్రతిక్షేపణ స్పందన

పదార్థాలు తరగతి paraffins తక్కువ రసాయన చర్య కలిగి. ఈ C-C మరియు ఎందుకంటే కాని ధ్రువణత యొక్క విచ్ఛిన్నం కష్టం ఇది C-H, మధ్య బంధాలు బలంలో వివరించవచ్చు. వాటి విధ్వంస ఆధారంగా ఇందులో ఫ్రీ రాడికల్ రకం చేరి homolytic విధానం, ఉంది. ఆల్కేన్లుంటాయి వర్ణించవచ్చు ఎందుకు అంటే ఒక ప్రతిక్షేపణ చర్య. ఆ విధమైన పదార్ధాల ఛార్జ్ వాహకాలు నీటి అణువులు లేదా అయాన్లు సంకర్షణ చేయగలరు.

వారు హైడ్రోజన్ అణువులు హాలోజెన్ అంశాలు లేదా ఇతర క్రియాశీల సమూహం భర్తీ చేయబడతాయి దీనిలో ఫ్రీ రాడికల్ ప్రత్యామ్నాయం స్థానాల్లో ఉన్నాయి. ఈ ప్రతిచర్యలు halogenation, sulfochlorination మరియు నైట్రేషన్ సంబంధించిన ప్రక్రియలు ఉన్నాయి. ఈ ఆల్కేన్హైడ్రోకార్భన్గొలుసు ఉత్పన్నాలు తయారీ దారి. ఫ్రీ రాడికల్ విధానం ద్వారా మూలాధారమైన ప్రతిక్షేపణకు మూడు దశల్లో ప్రధాన రకం:

1. ప్రాసెస్ స్వేచ్ఛారాశులు ఏర్పడతాయి దీనిలో ఒక కేంద్రకం దీక్షా లేదా చైన్, ప్రారంభమవుతుంది. ఉత్ప్రేరకాలు అతినీలలోహిత కాంతి మరియు తాపన మూలాలు.
2. తర్వాత వరుస క్రియాశీల కణాలు క్రియారహితంగా అణువులతో పరస్పర నిర్వహించారు దీనిలో గొలుసు అభివృద్ధి. అణువులు మరియు రాడికల్స్ వరుసగా తమ మార్పిడి ఉంది.
3. చివరి దశ గొలుసు విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది. అక్కడ పునఃసంయోగం లేదా క్రియాశీల కణాలు అదృశ్యం. అందువలన ఒక చైన్ రియాక్షన్ అభివృద్ధి రద్దు.

halogenation ప్రక్రియ

రాడికల్ రకం విధానం ఆధారంగా. ఆల్కేన్హైడ్రోకార్భన్గొలుసు halogenation స్పందన అతినీలలోహిత కాంతి మరియు halogens మరియు హైడ్రోకార్బన్లు మిశ్రమం వేడి వికిరణం ద్వారా జరుగుతుంది.

ప్రక్రియ యొక్క అన్ని దశలలో Markovnikov పేర్కొంది పాలన లోబడి ఉంటాయి. ఇది హాలోజెన్, వంశీయులు ప్రత్యామ్నాయం లోనవుతుంది ప్రకటించినప్పటికీ హైడ్రోజన్, హైడ్రోజెన్ కార్బన్ చెందిన. ఒక ప్రాధమిక నుండి ఒక తృతీయ కార్బన్ అణువు: Halogenation క్రింది క్రమంలో జరుగుతుంది.

ప్రక్రియ దీర్ఘ ప్రధాన హైడ్రోకార్బన్ గొలుసు తో ఆల్కేన్హైడ్రోకార్భన్గొలుసు అణువులు మంచి జరుగుతుంది. ఈ దిశలో అయోనైజింగ్ శక్తి తగ్గుదల, పదార్థ సులభంగా విడదీయబడిన ఎలక్ట్రాన్ కారణం.

ఒక ఉదాహరణ మీథేన్ అణువుల క్లోరినేషన్ ఉంది. అతినీలలోహిత వికిరణం చర్య ఆల్కేన్హైడ్రోకార్భన్గొలుసు పై దాడి చేసేందుకు ఒక విభజన క్లోరిన్ వాద జాతులు కారణమవుతుంది. ఎడబాటు సంభవిస్తుంది మరియు హైడ్రోజన్ పరమాణువు H ₃ సి ఏర్పడటానికి · లేదా ఒక మిథైల్ రాడికల్. ఇటువంటి కణ, క్రమంగా, పరమాణు క్లోరిన్, దాని నిర్మాణం మరియు ఒక కొత్త రసాయన ఏర్పాటు వినాశనానికి దారితీస్తోంది దాడి.

ప్రతి దశలో ప్రత్యామ్నాయం విధానంలో ఒక హైడ్రోజన్ పరమాణువు నిర్వహిస్తారు. ఆల్కేన్లుంటాయి యొక్క halogenation స్పందన hlormetanovoy, DICHLOROMETHANE, మరియు trihlormetanovoy tetrahlormetanovoy అణువు క్రమంగా ఏర్పడటానికి దారితీస్తుంది.

చిత్రరూపంలో, క్రింది ప్రక్రియ:

H ₄ C + Cl: Cl → H ₃ సిసిఎల్ + HCl,

H ₃ సిసిఎల్ + Cl: Cl → H ₂ సిసిఎల్ ₂ + HCl,

H ₂ సిసిఎల్ ₂ + Cl: Cl → HCCl ₃ + HCl,

HCCl ₃ + Cl: Cl → సిసిఎల్ ₄ + HCl.

వర్ణించవచ్చు ఇతర ఆల్కేన్లుంటాయి అలాంటి ప్రక్రియ మోస్తున్న మీథేన్ అణువుల క్లోరినేషన్ విరుద్ధంగా పొందటానికి ఒకటి కర్బన అణువు, హైడ్రోజన్ ప్రత్యామ్నాయం కలిగి పదార్థాలు కాదు మరియు కొన్ని. వారి పరిమాణ నిష్పత్తి ఉష్ణోగ్రత సూచికలను సంబంధం. చల్లని పరిస్థితుల్లో, తృతీయ ద్వితీయ మరియు ప్రాధమిక నిర్మాణం తో ఉత్పన్నాలు ఏర్పాటు రేటు తగ్గుదల.

ఇటువంటి సమ్మేళనాల నిర్మాణానికి పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రత లక్ష్యం వేగంతో చదునుగా ఉంటుంది. halogenation ప్రక్రియలో కార్బన్ అణువు రాడికల్ యొక్క తాకిడి వివిధ సంభావ్యత సూచిస్తుంది స్టాటిక్ కారకం యొక్క ప్రభావం ఉంటుంది.

అయోడిన్ తో ప్రాసెస్ halogenation సాధారణ పరిస్థితుల్లో జరగదు. ఇది ప్రత్యేక పరిస్థితులు సృష్టించడానికి అవసరం. హాలోజెన్ సంభవించిన హైడ్రోజన్ iodide ప్రకారం మీథేన్ గురైనప్పుడు ఏర్పడుతుంది. ఇది మిథైల్ iodide ప్రభావం ఫలితంగా నిలబడి ప్రారంభ reactants మిథేన్ మరియు అయోడిన్ ఉంది. అటువంటి చర్య జరగుతుంది పరిగణించబడుతుంది.

ఆల్కేన్లుంటాయి యొక్క Wurtz స్పందన

ఇది సంతృప్త సుష్ట నిర్మాణం హైడ్రోకార్బన్లు తీసుకోవటానికి ఒక పద్ధతి. reactants సోడియం మెటల్, ఆల్కైల్ bromides లేదా ఆల్కైల్ క్లోరైడ్స్ ఉపయోగిస్తారు. వారి పరస్పర తయారు సోడియం హాలైడ్ మరియు పెరిగిన హైడ్రోకార్బన్ గొలుసు రెండు హైడ్రోకార్బన్ రాడికల్స్ మొత్తానికి ఇది. చిత్రరూపంలో, సమన్వయం క్రింది విధంగా ఉంది: R-Cl + Cl-R + 2Na → R-R + 2NaCl.

వాటి అణువులు లో halogens ప్రాధమిక కార్బన్ అణువు వద్ద ఉంటే ఆల్కేన్లుంటాయి యొక్క Wurtz స్పందన మాత్రమే సాధ్యమవుతుంది. ఉదా, CH ₃ -CH ₂ -CH ₂ Br.

ఉత్పత్తి ఏర్పడిన మూడు వేర్వేరు గొలుసులు సంక్షేపణం రెండు సమ్మేళనాలు galogenuglevodorododnaya మిశ్రమం యొక్క ఆడే ఆటలో ఉంటే. ఈ ఎలర్జీ యొక్క ఒక ఉదాహరణ chloromethanes మరియు hloretanom తో సోడియం ఆల్కేన్హైడ్రోకార్భన్గొలుసు పరస్పర పనిచేయగలదు. అవుట్పుట్ బ్యూటేన్, ప్రొపేన్ మరియు ethane కూడిన కలయిక.

సోడియం పాటు, సాధ్యం లిథియం లేదా పొటాషియం వీటిలో ఇతర క్షారము లోహాలు, ఉపయోగించడానికి.

ప్రక్రియలో sulfochlorination

ఇది కూడా రీడ్ చర్య అంటారు. పలువురు స్వతంత్ర భర్తీ సూత్రం మీద నడుస్తుంది. ఈ రకమైన చర్య అతినీలలోహిత వికిరణం యొక్క ఉనికిని లో సల్ఫర్ డయాక్సైడ్ మరియు పరమాణు క్లోరిన్ మిశ్రమం చర్య ఆల్కేన్లుంటాయి విలక్షణమైనది.

ప్రక్రియ ఇందులో క్లోరిన్ రెండు రాశులుగా నుండి పొందిన గొలుసు విధానం ప్రేరేపించటం ప్రారంభమవుతుంది. ఒక ఆల్కైల్ కణాలు మరియు హైడ్రోజన్ క్లోరైడ్ యొక్క అణువులు పెంపొందించే ఒక దాడి ఆల్కేన్హైడ్రోకార్భన్గొలుసు. హైడ్రోకార్బన్ తీవ్ర సల్ఫర్ డయాక్సైడ్ సంక్లిష్ట కణాలను జత. సంగ్రహ స్థిరీకరించేందుకు మరొక అణువు నుండి ఒక క్లోరిన్ అణువు ఏర్పడుతుంది. చివరి పదార్థం ఉపరితల-క్రియాశీల సమ్మేళనాలను సంయోజనం ఉపయోగిస్తారు, ఒక ఆల్కేన్హైడ్రోకార్భన్గొలుసు sulfonyl క్లోరైడ్.

చిత్రరూపంలో, ప్రక్రియ ఈ కనిపిస్తోంది:

CLCL → ^HV ∙ Cl + ∙ Cl,

ఆర్ + ∙ Cl → R ∙ + HCl,

R ∙ + OSO → ∙ RSO _2,

∙ RSO ₂ + ClCl → RSO ₂ Cl + ∙ Cl.

నైట్రేషన్ సంబంధం ప్రక్రియలు

ఆల్కేన్లుంటాయి ఒక పరిష్కారం 10% మరియు ఒక వాయు రాష్ట్రంలో tetravalent నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్ నైట్రిక్ యాసిడ్ తో స్పందించలేదు. దాని ఉనికి నిబంధనలు ఉష్ణోగ్రత అధిక విలువలు (140 ° C) మరియు అల్ప పీడన విలువలు ఉంది. అవుట్పుట్ ఉత్పత్తి nitroalkanes వద్ద.

యొక్క Konovalov శాస్త్రవేత్త పెట్టారు ఉచిత రాడికల్ రకం, ప్రక్రియ నైట్రేషన్ సంశ్లేషణ ప్రారంభమైంది: CH ₄ + HNO ₃ → CH ₃ NO ₂ + H ₂ O.

చీలికను విధానం

విలక్షణ ఆల్కేన్హైడ్రోకార్భన్గొలుసు dehydrogenation మరియు క్రాకింగ్ కోసం. మీథేన్ అణువు పూర్తి ఉష్ణ వియోగం లోనవుతుంది.

పైన ప్రతిచర్యలు ప్రాథమిక విధానం ఆల్కేన్లుంటాయి నుండి అణువుల యొక్క చీలిక ఉంది.

dehydrogenation ప్రక్రియ

paraffins యొక్క కార్బన్ అస్థిపంజరం హైడ్రోజన్ అణువులు వేరు చేసినప్పుడు, మీథేన్ తప్ప అసంతృప్త సమ్మేళనాలు తీసుకునేవారు. అధిక ఉష్ణోగ్రత (400 నుంచి 600 ° C) మరియు ప్లాటినం, నికెల్, చర్య యాక్సిలరేటర్ కింద పరీక్షించారు ఆల్కేన్లుంటాయి ఇటువంటి రసాయన ప్రతిచర్యలు క్రోమియం ఆక్సైడ్ మరియు అల్యూమినియం.

ethane లేదా ప్రొపేన్ అణువులు చర్య పాల్గొనేందుకు ఉంటే, అప్పుడు దాని ఉత్పత్తులు ఇథీన్ లేదా ఒక ద్విబంధం తో propene ఉంటుంది.

నాలుగైదు కార్బన్ అస్థిపంజరం యొక్క dehydrogenation diene సమ్మేళనం పొందిన. ఏర్పాటు బ్యూటేన్-1,3 బ్యుటాడీన్ మరియు 1,2-బ్యుటాడీన్ నుండి.

6 లేదా మరింత కార్బన్ అణువుల తో ప్రతిచర్య పదార్థాలు సమర్పించబడినట్లయితే, బెంజీన్ ఏర్పడుతుంది. ఇది మూడు ద్విబంధాలు ఒక సుగంధ రింగ్ ఉంది.

కుళ్ళిన సంబంధం ప్రక్రియ

అధిక ఉష్ణోగ్రత కింద ఆల్కేన్లుంటాయి చర్య ఒక ఖాళీ కార్బన్ బాండ్లు మరియు తీవ్రమైన రకం క్రియాశీల జాతుల ఏర్పాటుతో తరలిస్తారు. ఇటువంటి విధానాలు పగుళ్ళు లేదా పైరోలైసిస్ గా సూచిస్తారు.

500 ° C మించి ఉష్ణోగ్రతలు reactants తాపన, అణువుల కుళ్ళిన ఫలితాలు దీనిలో ఆల్కైల్-రకం రాడికల్స్ సంక్లిష్ట మిశ్రమం ఏర్పడతాయి.

సంతృప్త, అసంతృప్త సమ్మేళనాలు పొందటానికి కారణంగా ఒక కార్బన్ గొలుసు పొడవు తో ఆల్కేన్లుంటాయి యొక్క పైరోలైసిస్ బలమైన వేడి క్రింద తనపై. ఇది ఉష్ణ క్రాకింగ్ అంటారు. ఈ ప్రక్రియ 20 వ శతాబ్దం వరకు ఉపయోగిస్తారు.

లోపం తక్కువ ఆక్టేన్ సంఖ్య (65 కంటే తక్కువ) తో హైడ్రోకార్బన్లు సాధించాలనే, కాబట్టి అది భర్తీ చేయబడింది ఉత్ప్రేరకం క్రాకింగ్. ప్రక్రియ శాఖా నిర్మాణం పెట్టుకున్న అల్యుమినోసిలికేట్ యాక్సిలేటర్ విడుదల ఆల్కేన్లుంటాయి సమక్షంలో, క్రింద 440 ° C అని ఉష్ణోగ్రతలు, మరియు తక్కువ కంటే 15 వాతావరణాల ఒత్తిళ్లు వద్ద జరుగుతుంది. 2CH ₄ → ^{t °} C ₂ H ₂ + 3H _2: ఉదాహరణకి మీథేన్ పైరోలైసిస్ _{ఉంది.} చర్య సమయంలో ఏర్పాటు భంచ్చ మరియు పరమాణు హైడ్రోజన్.

అణువు మీథేన్ మార్పిడి లోబడి ఉండవచ్చు. ఈ ప్రతిచర్యను నీటి మరియు ఒక నికెల్ ఉత్ప్రేరకం అవసరం. అవుట్పుట్ కార్బన్ మోనాక్సైడ్ మరియు ఉదజని యొక్క ఒక మిశ్రమం.

ఆక్సీకరణ ప్రక్రియలు

ఎలక్ట్రాన్ ప్రభావం తో ముడిపడి ఆల్కేన్హైడ్రోకార్భన్గొలుసు అని రసాయన ప్రతిచర్యలు.

paraffins ఆటో ఆక్సీకరణ ఉంది. ఇది సంతృప్త హైడ్రోకార్బన్లను ఆక్సీకరణం ఫ్రీ రాడికల్ విధానం ఉంటుంది. చర్య సమయంలో, ద్రవ స్థితి ఆల్కేన్హైడ్రోకార్భన్గొలుసు hydroperoxide పొందిన. మొదట్లో పారఫ్ఫిన్ అణువు కేటాయించింది క్రియాశీల రాడికల్స్ ఆక్సిజన్ చర్య జరుపుతుంది. తరువాత, ఆల్కైల్ కణ సంకర్షణ మరో అణువు O _2, పొందిన ∙ రూ. ఒక కొవ్వు ఆమ్లం యొక్క peroxy రాడికల్ నుండి ఆల్కేన్హైడ్రోకార్భన్గొలుసు అణువు సంప్రదిస్తారు, ఆపై hydroperoxide విడుదల చేసింది. ఒక ఉదాహరణ ethane యొక్క autooxidation ఉంది:

C ₂ H ₆ + O ₂ → ∙ C ₂ H ₅ + Hoo ∙,

∙ సి ₅ H ₂ + O ₂ → ∙ OOC ₂ H _5,

∙ OOC ₂ H ₅ + C ₂ H ₆ → HOOC ₂ H ₅ + ∙ C ₂ H _5.

ఒక ఇంధనాన్ని కూర్పు నిర్ణయించడానికి, రసాయన లక్షణాలు ప్రధానంగా దహన చర్య ద్వారా వర్గీకరించబడిన ఆల్కేన్హైడ్రోకార్భన్గొలుసు కోసం. 2C ₂ H + 7o ₂ → ₆ 4CO ₂ + 6h ₂ O.: వారు వేడి ఉద్గార తో ప్రకృతిలో ఆక్సీకరణ ఉన్నాయి

ప్రక్రియలో ఆక్సిజన్ ఒక చిన్న మొత్తంలో గమనించినప్పుడు తుది ఉత్పత్తి O ₂ గాఢత ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది ఒక ద్విబంధక కార్బన్ లేదా కార్బన్ మోనాక్సైడ్, _{ఉంటుంది.}

ఉత్ప్రేరక పదార్థాల ప్రభావం మరియు వేడి 200 ° C కంటే తక్కువ ఆల్కేన్లుంటాయి ఆక్సీకరణం మద్యం అణువు, aldehyde లేదా కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లం తీసుకునేవారు.

ఉదాహరణకు ethane:

C ₂ H ₆ + O ₂ → C ₂ H ₅ OH (ఇథనాల్),

C ₂ H ₆ + O ₂ → CH ₃ CHO + H ₂ O (ఇథనాల్ మరియు నీటి)

2C ₂ H ₆ + 3O ₂ → 2CH ₃ COOH + 2H ₂ O (ethanoic ఆమ్లం మరియు నీరు).

ఆల్కేన్లుంటాయి చక్రీయ పెరాక్సైడ్ మూడు పదములు చర్య కింద ఆమ్లీకరణ. ఈ డైమెథిల్ dioxirane ఉన్నాయి. ఫలితంగా paraffins మద్యం అణువు యొక్క ఆక్సీకరణం.

ప్రతినిధుల paraffins అలాగే, కు KMnO ₄ లేదా పొటాషియం permanganate స్పందించడం లేదు బ్రోమిన్ నీరు.

isomerization

ఆల్కేన్లుంటాయి ఒక ఎలేక్ర్ట్రోఫిలిక్ యంత్రాంగంతో ప్రత్యామ్నాయం రకం స్పందన వర్ణించవచ్చు. ఈ కార్బన్ గొలుసు isomerization సూచిస్తారు. ఈ ప్రక్రియ ఒక సంతృప్త పారఫ్ఫిన్ తో స్పందించారు ఇది అల్యూమినియం క్లోరైడ్, ఉత్ప్రేరణ చేస్తుంది. దీనికి ఉదాహరణ, ఇది 2-methylpropane ఉంది బ్యూటేన్ అణువు యొక్క isomerization: సి ₄ H ₁₀ → సి ₃ H ₇ CH _3.

ప్రక్రియలో సువాసనగా

ప్రధాన కార్బన్ గొలుసు ఆరు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ కార్బన్ అణువుల కలిగి దీనిలో సంతృప్త పదార్థాలు, dehydrocyclization చెయ్యటం సామర్థ్యం. చిన్న అణువులు కోసం ఈ ఎలర్జీ యొక్క లక్షణం కాదు. ఫలితం CYCLOHEXANE మరియు ఉత్పన్నాలు దాని వంటి ఆరు membered రింగ్ ఉంది.

స్పందన యాక్సిలరేటర్ ఉనికిని, మరియు మరింత స్థిరంగా బెంజీన్ రింగ్ మార్చడంలో మరింత dehydrogenation వెళుతుంది. ఇది ఎరోమాటిక్స్ లేదా అరేనా అచక్రీయ హైడ్రోకార్బన్లు మార్చే ఏర్పడుతుంది. ఒక ఉదాహరణ హెక్సేన్ dehydrocyclization ఉంది:

H ₃ సి-CH ₂ - CH ₂ - CH ₂ - CH ₂ -CH ₃ → C ₆ H ₁₂ (CYCLOHEXANE)

C ₆ H ₁₂ → C ₆ H ₆ + 3H ₂ (బెంజీన్).