Węglowodory nasycone - alkany - Właściwości chemiczne - reakcja substytucji

Właściwości chemiczne węglowodorów nasyconych - alkany są związkami o małej aktywności chemicznej, ponieważ posiadają trwałe wiązania. Nie reagują z kwasami i zasadami, reagują jedynie z tlenem (reakcje spalania) oraz fluorowcami (liczne zastosowania mają reakcje z chlorem i bromem). Do zajścia tych reakcji konieczne jest dostarczenie energii w formie światła widzialnego lub nadfioletowego.

Reakcja metanu z chlorem w obecności światła:

Właściwości chemiczne - reakcja substytucji.

Chlorometan powstał w wyniku podstawienia jednego z atomów wodoru w cząsteczce metanu atomem chloru.

Taką reakcję, w której atomy w cząsteczce związku organicznego zastępowane są (podstawiane) atomami innych pierwiastków nazywamy reakcją podstawiania (substytucji). Jest ona reakcją charakterystyczną dla węglowodorów nasyconych.

Jeśli reakcja metanu z chlorem będzie przebiegała w obecności nadmiaru chloru, to podstawieniu ulegną kolejno wszystkie atomy wodoru:

Właściwości chemiczne - reakcja substytucji.

Podstawieniu w cząsteczce metanu uległ jeden atom wodoru i powstał chlorometan (przedrostek chloro- informuje nas, że w cząsteczce znajduje się jeden atom chloru), który zawiera jeszcze trzy atomy wodoru mogące kolejno ulec podstawieniu atomami chloru:

Właściwości chemiczne - reakcja substytucji.

Podstawieniu ulega atom wodoru w cząsteczce chlorometanu, a więc powstający produkt główny zawiera już dwa atomy chloru - stąd nazwa dichlorometan (przedrostek di- oznacza 2 atomy tego samego rodzaju, w tym wypadku chloru), oraz dwa atomy wodoru mogące ulec podstawieniu:

Właściwości chemiczne - reakcja substytucji.

Podstawieniu ulega kolejny atom wodoru, powstający trichlorometan (przedrostek tri- oznacza trzy atomy, chloro - chloru) zawiera już tylko jeden atom wodoru, który może ulec podstawieniu:

Właściwości chemiczne - reakcja substytucji.

Podstawieniu ulega ostatni z atomów wodoru - powstający tetrachlorometan zawiera oprócz atomu węgla cztery atomy chloru (tetra - cztery atomy tego samego rodzaju).

W reakcjach substytucji alkanów powstają fluorowcoalkany (halogenoalkany) - pochodne alkanów, w których jeden lub kilka atomów wodoru zostało podstawionych atomem lub atomami fluorowca (halogenu).

Aktywność halogenoalkanów wykorzystuje się do otrzymywania alkanów w reakcji syntezy Würtza:

Właściwości chemiczne - reakcja substytucji.

Dzięki tej reakcji można otrzymywać alkany o dłuższych łańcuchach (następuje podwojenie ilości atomów węgla) oraz łańcuchach rozgałęzionych.

Wybierz szkołę

Szkoła

Ten portal korzysta z plików cookies w celu umożliwienia pełnego korzystania z funkcjonalności serwisu, dopasowania reklam oraz zbierania anonimowych statystyk. Obsługę cookies możesz wyłączyć w ustawieniach Twojej przeglądarki internetowej. Korzystając z serwisu wyrażasz zgodę na używanie cookies zgodnie z ustawieniami przeglądarki.

Zamknij