Получение алканов – способы в таблице с примерами

Для получения алканов используются различные методы. Алканы выделяют из нефти, синтезируют из неорганических веществ, получают реакциями разложения или замещения.

Получение алканов – способы в таблице с примерами

Промышленность

Промышленным путём алканы выделяют из нефти, газа, каменного угля. Для этого используют крекинг – метод высокотемпературной переработки нефти. В результате снижения молекулярной массы образуются различные фракции (бензин, керосин, мазут), которые используются в качестве топлива.

Получение алканов – способы в таблице с примерами

Рис. 1. Нефть.

Под действием высоких температур разрушаются прочные ковалентные неполярные связи между атомами углерода. Одновременно с образованием свободных радикалов протекают реакции изомеризации, дегидрирования, полимеризации, в результате чего образуются различные полезные соединения. Конечным итогом крекинга является нефтяной кокс.

Вместе с алканами при крекинге образуются алкены:

C4H10 → C2H6 + C2H4.

Таким способом можно получить ценные вещества, содержащие алканы:

  • моторное и ракетное топливо;
  • бытовые газы;
  • масла;
  • воски;
  • гудрон.

Для получения метана в промышленности используются два метода:

  • соединение оксида углерода (II) и водорода на основе водяного пара и в присутствии катализатора: CO + 3H2 → CH4 + H2O;
  • газификация твёрдого топлива в присутствии катализатора (никеля) при высокой температуре: C + 2H2 → CH4

Впервые крекинг был использован в конце XIX века. Промышленная установка была сконструирована и запатентована инженером Владимиром Григорьевичем Шуховым.

Получение алканов – способы в таблице с примерами

Рис. 2. Установка для крекинга.

Лаборатории

Лабораторным способом алканы получают из неорганических веществ, реакциями замещения, гидролиза, гидрированием. В таблице описаны основные способы получения алканов в лабораториях.

Реакция

Описание

Уравнение

Гидрирование галогеналканов

Побочным продуктом является кислота

CH3Cl + H2 → CH4 + HCl

Гидролиз карбида алюминия

Метод получения метана

Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4

Взаимодействие карбида алюминия с сильными кислотами

В результате образуется неорганическая соль и метан

– Al4C3 + H2Cl → CH4 + AlCl3;

– Al4C3 + H2SO4 → CH4 + Al2(SO4)3

Реакция Дюма

Сплавление солей карбоновых кислот со щелочами

– CH3COONa + NaOH → Na2CO3 + CH4;

– C2H5-COONa + NaOH → C2H6 + Na2CO3

Реакция Вюрца

Взаимодействие натрия с галогенпроизводными алканов

– 2CH3Cl + 2Na → C2H6 + 2NaCl;

– CH3I + 2Na + C2H5I → C3H8 + 2NaI

Гидрирование алкенов и алкинов

Условия: высокая температура и присутствие катализатора (никеля)

– C2H4 + H2 → C2H6;

– C2H2 + 2H2 → C2H6

Реакция Кольбе (электролиз)

Через раствор солей карбоновых кислот пропускается электрический ток. В результате на аноде протекает процесс окисления с образованием алканов

2H2O + 2CH3COONa → H2 + 2NaHCO3 + C2H6

Получение алканов – способы в таблице с примерами

Рис. 3. Схема реакции Кольбе.

Применение

Из алканов получают парафины, вазелин, бензин, смеси, которые используют в промышленности, строительстве косметологии. Примеры использования алкенов:

  • из парафина производят свечи, моющие средства, пропитку для спичек и бумаги;
  • из вазелина изготавливают мази, косметические средства, масло;
  • гудрон применяют для прокладки дорог;
  • газообразные алканы используются в быту;
  • бензин, керосин используют как топливо.

Алканы могут использоваться в сочетании с другими углеводородами – алкенами и алкинами, которые также получают из нефти.

Что мы узнали?

Рассмотрели способы получения алканов в промышленности и лабораториях. В промышленности алканы можно получить с помощью крекинга, синтеза простых веществ, реакцией присоединения угарного газа к молекуле водорода. В лабораториях алканы получают с помощью гидрирования, электролиза, гидролиза, присоединения. Алканы используются в промышленности для изготовления материалов, пропиток, масел. Жидкие и газообразные алканы используют в качестве топлива.

Беликова Ирина

Учитель физики, информатики и вычислительной техники. Победитель конкурса лучших учителей Российской Федерации в рамках Приоритетного Национального Проекта "Образование".

Оцените автора
Добавить комментарий

Вставить формулу как
Блок
Строка
Дополнительные настройки
Цвет формулы
Цвет текста
#333333
Используйте LaTeX для набора формулы
Предпросмотр
\({}\)
Формула не набрана
Вставить
Adblock
detector