C4h10 как получить ch3cooh

Бутан: способы получения и химические свойства

Бутан C ₄ H ₁₀ – предельный углеводород, содержащий четыре атома углерода в углеродная цепь. Бесцветный газ без вкуса и запаха, нерастворимый в воде и не смешивающийся с ней.

Гомологический ряд бутана

Все алканы вещества, обладающие сходными физико-химическими свойствами и отличающиеся друг от друга одной или несколькими группами -СН ₂ -. Такие вещества называются гомологами и несколько веществ, являющихся гомологичными, называются гомологическими рядами .

Первым представителем гомологического ряда алканов является метан СН ₄ . , или H–CH ₂ –H.

Гомологический ряд может быть продолжен путем последовательного добавления группы –CH ₂ – к углеводородной цепи алкана.

Название алкана	Формула алкана
Метан	CH 4
Этан	C 2 H 6
Пропан	C 3 H 8
Бутан	C 4 H 10
пентан	C 5 H 12
Гексан	C 6 H 14
Гептан	C 7 H 16
Октан	C 8 H 18
Нонан	C 9 H 20
Дин	C 10 H 22

Общая формула гомологического ряда алканов C _n H _2n+2 .

Первые четыре члена гомологического ряда алканов — газы, C ₅ -C ₁₇ — жидкости, от С ₁₈ — твердые тела.

Структура бутана

Химические связи С-Н и С-С возникают в молекулы алканов.

Связь С-Н слабо полярная ковалентная, связь С-С ковалентная неполярная. Это простые σ-связи. Атомы углерода в алканах образуют четыре σ-связи. Таким образом, гибридизация атомов углерода в молекулах алканов имеет вид sp 3 :

При образовании связи С–С происходит перекрытие sp 3 гибридных орбиталей атомов:

При образовании связи C–H гибридная sp-орбиталь атома углерода и s-орбиталь атома водорода перекрываются:

Четыре sp-гибридных орбитали 3 атома углерода отталкиваются друг от друга и расположены в пространстве так, что угол между орбиталями составляет насколько это возможно.

Таким образом, четыре углеродных гибридных орбитали в алканах направлены в пространстве под углом 109 или 28′ друг к другу:

Это соответствует тетраэдрической структуре.

Например в молекуле бутана C 4 H 10 атомы водорода расположены в пространстве в углах тетраэдров, центрами которых являются атомы углерода . Углеродный скелет имеет зигзагообразную структуру.

Бутановая изомерия

Структурная изомерия

Для бутана характерна структурная изомерия — скелетная изомерия углерода .

Структурные изомеры — это соединения с одинаковым составом, различающиеся порядком связывания атомов в молекуле, т.е. молекулярной структуре.

Изомеры углеродного остова различаются по строению углеродного остова.

Исх.

Для н-бутана (алкан с линейной цепью) существует изомер с разветвленным углеродным скелетом: Изобутан

Бутан	Изобутан

Бутан не характеризуется пространственной изомерией.

Химические свойства бутана

Бутан является предельным углеводородом, поэтому не может вступать в реакции присоединения.

Для бутана характерны реакции :

Разрыв слабополярных С-Н связей происходит только по гомолитическому механизму с образованием свободных радикалов.

Поэтому для бутана характерны радикальные реакции.

Бутан устойчив к сильным окислителям (KMnO ₄ , K ₂ Cr ₂ O ₇ и др.), не реагирует с концентрированными кислотами, основаниями, бромной водой.

1. Реакции замещения

В молекулах алканов связи CH-H более доступны для атаки другими частицами, чем более слабые связи C-C.

1.1. Галогенирование

Бутан реагирует с хлором и бромом на свету или при нагревании .

Хлорирование бутана дает смесь производные хлора.

Например, при хлорировании бутана, 1-хлорбутана и 2-хлорбутана:

Бромирование протекает медленнее и избирательнее .

Селективность бромирования : сначала замещается атом водорода на третичный атом углерода, затем атом водорода на вторичный атом углерода и только потом основной атом.

Третичный C-H> C вторичный-H>; С первичный–Н

Например, при бромировании пропана в основном образуется 2-бромбутан:

Хлорбутан может далее взаимодействовать с хлором с образованием дихлорбутана, трихлорбутана, тетрахлорбутана и т.д.

1.2. Нитрование бутана

Бутан реагирует с разбавленной азотной кислотой при нагревании и под давлением по радикальному механизму. Атом водорода в бутане заменен нитрогруппой NO ₂ .

Например. Нитрование бутана в основном дает 2-нитробутан:

2. Дегидрирование бутана

Дегидрирование: это реакция разделения атомов водорода.

Никель Ni, платина Pt, палладий Pd, оксиды хрома (III ), железо (III) , цинк и др. используют в качестве катализаторов дегидрирования. 10> двойные и тройные связи.

Например, дегидрирование бутана дает в основном бутен-2 (бутилен) или бутин-2.

При дегидрировании бутана действием металлических катализаторов образуется смесь продуктов. В основном образуется бутен-2:

При нагревании бутана в присутствии оксида хрома в основном образуется бутадиен-1,3:

3. Окисление бутана

Бутан является слабополярным соединением, поэтому в нормальных условиях не окисляется даже при сильном окислители (перманганат калия, хромат или дихромат калия и др.).

3.1. Полное окисление — сгорание

Бутан сгорает с образованием углекислого газа и воды. Реакция горения пропана сопровождается выделением большого количества теплоты.

Уравнение горения алкана в общем виде:

При горении бутана в отсутствие кислорода выделяется окись углерода СО или может образовываться сажа С.

3.2. Каталитическое окисление

• Каталитическое окисление бутана: промышленный способ получения уксусной кислоты:

4 Изомеризация бутана

Неразветвленные алканы с не менее чем четырьмя атомами углерода в основной цепи могут быть превращены в более разветвленные алканы под действием катализатора и нагревания.

Например, н-бутан превращается в изобутан с использованием катализатора из хлорида алюминия и нагревания:

Получение бутана

1. Взаимодействие галогеналканов с металлическим натрием (реакция Вюрца)

Это один из лабораторных методов получения бутан. При этом углеродный скелет дублируется.

Хлорэтан реагирует с натрием с образованием бутана:

2. Декарбоксилирование солей карбоновых кислот ( Реакция Дюма)

Реакция Дюма – взаимодействие солей карбоновых кислот со щелочами при плавлении.

R–COONa + NaOH → R–H + Na ₂ CO ₃

Декарбоксилирование – отщепление (элиминирование) молекулы диоксида углерода от карбоксильной группы (-COOH) или органической кислоты или карбоксилатной группы (-COOMe) соли органической кислоты.

При взаимодействии пентаноата натрия с гидроксидом натрия при плавлении образуются бутан и карбонат натрия:

CH ₃ –CH ₂ –CH ₂ –CH ₂ –COONa + NaOH → CH ₃ –CH ₂ – СН ₂ –СН ₃ + Na ₂ СО ₃

3. Гидрирование алкенов и алкинов

Бутан можно получить из бутилена или бутина:

Когда он гидрирует бутен-1 или бутен-2, образуется бутан:

Полное гидрирование из 1,3-бутадиена также дает бутан:

4. Синтез Фишера-Тропша

Из синтез-газа (смесь оксида углерода и водорода) при определенных условиях (катализатор, температура и давление) различные углеводороды:

Это промышленный процесс получения алканов .

Бутан можно получить из окиси углерода и водорода:

5. Производство бутана в промышленности

В промышленности бутан получают из нефти, уголь, природный и попутный газ. При переработке сырой нефти используются ректификация, крекинг и другие методы.

Источник

C4h10 как получить ch3cooh

Химия Вопрос:

цепочка превращений С2Н5Br-C4H10-CH3COOH-(CH3COO)2Ca

Трудно понять тему? Готовитесь к экзаменам, ОГЭ или ЕГЭ?

Воспользуйтесь формой для выбора репетитора и учитесь онлайн. Пробный урок бесплатный!

Ответы и пояснения 1

Знаете ответ? Поделись!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ нужно:

• Отвечай честно на вопросы, которые знаешь правильно ответ ;
• Пишите подробно, чтобы ответ был исчерпывающим и не вызывал дополнительных вопросов;
• Пишите без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Не следует:

• Копировать ответы из сторонних источников склон холма. Мы ценим уникальное и личное объяснение;
• Неуместный ответ: «Подумай о себе», «Легко», «Не знаю» и т. д.;
• Нецензурная брань является неуважением к пользователям;
• Введите ЗАГЛАВНЫЕ БУКВЫ.

Есть вопросы?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответа нет? Воспользуйтесь веб-поиском, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе «Химия».

Возникли проблемы с домашним заданием? Не стесняйтесь обращаться за помощью, не стесняйтесь обращаться!

Химия — одна из важнейших и обширных областей естествознания, наука о веществах, их составе и строении, их свойствах в зависимости от состава и строения, их превращения, приводящие к изменению состава: химические реакции, а также законы и формулы этих превращений.

Источник