Химические свойства насыщенных углеводородов

по механизму радикального замещения (галогенирования, нитрования. сульфирования).
При определенных условиях (концентрация реагента и растворитель, давление, специфический катализатор) они вступают в реакции замещения, в результате которых атомы водорода их молекул замещаются другими атомами или группами и образуются производные углеводородов.

облегчается замещение оставшихся водородных атомов.
Обычно образуется смесь различных продуктов. В промышленности разработаны методы синтеза преимущественно одного из соединений.

Реакция протекает по цепному механизму: Cl2 под действием света → 2Cl•
Атомарный хлор отщепляет водород от метана, образуя метильный радикал, и т.д.

Легко сжижаемые смешанные галогеналканы (CCl3F, CCl2F2) используются в холодильных машинах, аэрозольных дезодорантах и.т.д.

мгновенно превращаются в пар, распыляя мелкодисперсную воду. Одновременно паром разбавляются горючие газы и тормозится реакция окисления.

К большинству реагентов они инертны, но в стратосфере реагируют с озоном.
Галогеналканы используются в качестве флегматизаторов – добавление их в горючую смесь обеспечивает ее пожаровзрывобезопасность.

Озоновая дыра над Антарктидой 2006

тетрафторэтан

Эмульсии на основе тетрафторэтана, бромэтана С2Н5Br используются для тушения органических жидкостей, древесины, хлопка:

окисляется до COCl2 (СДЯВ). В пожарной практике вместо него применяется CFClBr2.
Огнеингибирующее действие галогеналканов увеличивается в ряду:
I < Br < Cl < F
Все галогеналканы очень токсичны! Являются кровяными ядами, растворяют жиры в тканях печени и почек.

C2Br2F4 (хладон или фреон 114В2) вместе с углекислотой представляет огнетушащий состав, в 10 раз более эффективный чем инертные газы и почти в 20 раз – чем вода.

хладон

Novec 1230, используемый в системах автоматического газового пожаротушения

Тетрафторид углерода

азота с неспаренным электроном, образующаяся при распаде азотистой кислоты, всегда присутствующей в разбавленной азотной:
- H2O
O2N •|• OH + H •|• ONO → O2N • • ONO → 2O2N•
Промышленное нитрование осуществляется по непрерывному газофазному методу. Нитросоединения являются основой синтеза аминов, взрывчатых веществ и твердых ракетных топлив.

жидкости. Способны к взрывному горению и детонации без участия кислорода:
CH3NO2 → 0,2 CO2 + 0,8 CO + 0,8 H2O + 0,7 H2 + 0,5 N2
Нитроалканы очень токсичны!
CCl3-NO2 трихлорнитрометан (хлорпикрин) – боевое ОВ слезоточивого действия. Эффективный инсектицид.

Нитрометан и нитроэтан – добавки к горючему при автогонках. Высшие нитроалканы со многими нитрогруппами – твердые ракетные топлива.

нитроэтан

и третичных атомов углерода замещаются легче, чем у первичных.

детонационные свойства различных горючих (бензинов и т.п.), которые

СН3 изооктан

характеризуют октановым числом (о.ч.). Например, если о.ч. горючего равно 85, это значит, что оно по детонационным свойствам подобно смеси, содержащей 85% изооктана и 15% н-гептана. Высококачественное горючее для авиационных и автомобильных моторов должно иметь о.ч. выше 90. Иначе говоря, высококачественные бензины должны быть богаты углеводородами с разветвленной углеродной цепью.

являются: неорганическая, космическая и органическая.
Согласно неорганической теории, автором которой был Д.И.Менделеев, нефть образовалась в результате взаимодействия карбидов металлов, находящихся в ядре Земли, с водой, проникшей по трещинам к раскаленным карбидам.
По космической теории нефть образовалась из углерода и водорода при формировании Земли. Эта теория находит подтверждение в наличии метана в атмосфере некоторых планет.
Согласно органической теории, получившей наибольшее распространение, нефть образовалась из остатков морских животных, низших организмов или растительных остатков, которые скапливались в течение миллионов лет и под давлением находившихся над ними пород и под действием тепла ядра Земли превращались в углеводороды.

ароматических углеводородов. Содержание углеводородов в нефтях, масс. %

нефти – фракционирование (перегонка), при котором (после предварительного удаления газов) выделяют следующие основные нефтепродукты:
Бензин При вторичной перегонке выделяют несколько фракций авиационный и автомобильный:
Легкий с плотностью 0.64-0.66
Средний 0.66-0.7
Тяжелый 0.7-0.77
Керосин делится на осветительный, тракторный легкий и тракторный тяжелый (дизельное топливо).
После каталитического гидрирования служит топливом для реактивных двигателей.
Парафины и церезины применяются для изготовления свечей, для пропитки соломки спичек, в производстве восковой бумаги, в качестве диэлектрика в электротехнической и радиотехнической промышленности.

кислоты, применяемые в мыловарении как заменители жиров. Крекингом парафина получают α-олефины — сырье для производства моющих веществ и др.
Из мазута при температуре выше 300 оС отгоняется некоторое количество соляровых масел, применяемых в качестве различных смазочных средств. Кроме того, из мазута путем очистки, перегонки под уменьшенным давлением или с водяным паром получают вазелин и парафин (смесь твердых углеводородов, которыми особенно богаты некоторые сорта нефти).
Остаток после переработки мазута – так называемый гудрон – применяют для покрытия дорог. Мазут используют и непосредственно как топливо.