Химические свойства, получение и применение алканов. Понятие о циклоалканах

• Механизм цепных реакций замещения алканов свободнорадикальный. При освещении смеси метана с хлором реакция идёт со взрывом.
  

  ${\text{CH}}_4+{\text{Cl}}_2\to {\text{CH}}_3\text{Cl}+\text{HCl};{\text{CH}}_3\text{Cl}+{\text{Cl}}_2\to {\text{C}\text{H}}_2{\text{C}\text{l}}_2+\text{HCl}$

  ${\text{CH}}_2{\text{Cl}}_2+{\text{Cl}}_2\to \text{CH}{\text{Cl}}_3+\text{HCl};\text{CH}{\text{Cl}}_3+{\text{Cl}}_2\to \text{C}{\text{Cl}}_4+\text{HCl}$

• Предельные углеводороды горят на воздухе с выделением тепла. Смесь метана с воздухом (1 : 10) или кислородом (1 : 2) взрывоопасна:
  

  ${\text{CH}}_4+{\text{2}\text{O}}_2\to {\text{C}\text{O}}_2+{\text{2}\text{H}}_2\text{O}+\text{890}\text{ кДж.}$

• Запах слабый. Для обнаружения утечки газов добавляют меркаптаны (одоранты, с сильным неприятным запахом).
• При медленном нагревании выше 1000 °С без доступа воздуха разлагаются, образуя сажи, при быстром кратковременном –непредельные углеводороды:

${\text{CH}}_4\to {\text{C}\text{+2}\text{H}}_2;2{\text{CH}}_4\to \text{HC}\text{≡}\text{CH}+3{\text{H}}_2;{\text{CH}}_3{\text{–}\text{CH}}_3\to {\text{CH}}_2\text{=}{\text{C}\text{H}}_2+{\text{H}}_2$

• Нахождение в природе: природный и попутный нефтяной газы, нефть.
• Получение алканов:

  • сплавление: СН₃СООNa + NaOH $\stackrel{t}{\to }$ CH₄↑ + Na₂CO₃

  • реакция Вюрца: 2CH₃I + 2Na → C₂H₆ + 2NaI
• Применение алканов: топливо, растворители, газ для резки и сварки металлов, сырьё для органического синтеза.
• Циклоалканы – предельные углеводороды с замкнутым циклом, общая формула C_nH_2n. Входят в состав нефтей. Получают из галогеналкана натрия. Циклоалканы с малым циклом вступают в реакции присоединения, начиная с C₆H₁₂ – замещения. Дегидрируя, образуют арены. В оргсинтезе получают красители, лекарства.