Химические свойства. В реакциях с металлами и водородом неметаллы являются окислителями.

В реакциях с металлами и водородом неметаллы являются окислителями.

1. Например, порошок серы при нагревании реагирует с железными опилками с образованием сульфида железа:

Fe⁰ + S⁰ = Fe⁺²S⁻²

2. При высокой температуре сера реагирует с водородом (например, если пропускать водород через расплавленную серу). Образуется газ с запахом тухлых яиц — сероводород:

H₂⁰ + S⁰ = H₂⁺¹S⁻²

В реакциях с кислородом неметаллы являются восстановителями:

3. S⁰ + O₂⁰ = S⁺⁴O₂⁻² (при горении серы образуется оксид серы (IV), или серни́стый газ)

C⁰ + O₂⁰ = C⁺⁴O₂⁻² (графит сгорает с образованием оксида углерода (IV), или углекислого газа)

Галогены не соединяются с кислородом напрямую, но можно получить их оксиды, в которых они проявляют положительную степень окисления, например, оксид хлора (VII) Cl₂O₇.

Фторид кислорода O⁺²F₂⁻¹ — соединение, в котором кислород проявляет положительную степень окисления

· Альдегиды

Альдегиды - органические вещества, молекулы которых содержат карбонильную группу ——, связанную с атомом водорода и углеводородным радикалом.

Общая формула альдегидов или R—CHO. Функциональная группа альдегидов (—CHO) называется альдегидной группой.

Кетоны - органические вещества, молекулы которых содержат карбонильную группу ——, связанную с двумя углеводородными радикалами.

Общая формула кетонов или R—CO—R'.

Альдегиды и кетоны называются карбонильными соединениями, их общая формула - CnH2nO.

Изомеры и гомологи

Формула	Название
систематическое	тривиальное
H2C=O	метаналь	муравьиный альдегид (формальдегид)
CH3CH=O	этаналь	уксусный альдегид (ацетальдегид)
(CH3)2CHCH=O	2-метил-пропаналь	изомасляный альдегид
CH3CH=CHCH=O	бутен-2-аль	кротоновый альдегид

 

 

и з о м е р ы

В молекулах альдегидов, а тем более кетонов, в отличие от спиртов нет атомов водорода со значительным положительным частичным зарядом, поэтому между молекулами как альдегидов, так и кетонов нет водородных связей.

 

Алгоритм составления названий альдегидов

Найдите главную углеродную цепь - это самая длинная цепь атомов углерода, включающая атом углерода альдегидной группы.

Пронумеруйте атомы углерода в главной цепи, начиная с атома углерода альдегидной группы.

Назовите соединение по алгоритму для углеводородов.

В конце названия допишите суффикс -аль.

Физические свойства: формальдегид - газ с удушливым запахом, растворим в воде (с молекулами воды водородные связи образуются, 40 %-ный водный раствор называется формалином с увеличением температуры растворимость уменьшается); ацетальдегид - бесцветная легкокипящая жидкость с фруктовым запахом, растворим в воде; ацетон - бесцветная жидкость с резким запахом, растворим в воде.

В ряду алканы альдегиды (кетоны) спирты растворимость в воде и температура кипения увеличивается.

Химические свойства

Химические свойства альдегидов и кетонов в значительной степени обусловлены наличием в их молекулах сильно полярной карбонильной группы (связь поляризована в сторону атома кислорода). Чем больше частичный заряд (+) на атоме углерода этой группы, тем выше активность соединения.

Горение:

2CH3CHO + 5O2 4CO2 + 4H2O

2CH3COCH3 + 9O2 6CO2 + 6H2O

Присоединение (по двойной связи карбонильной группы).

В ряду HCHO RCHO RCOR' склонность к реакциям присоединения уменьшается. Это связано с наличием и числом углеводородных радикалов, связанных с атомом углерода карбонильной группы.

а) Гидрирование (восстановление водородом):

HCHO + H2 CH3OH

CH3—CO—CH3 + H2 CH3—CH(OH)—CH3

Из альдегидов при этом получаются первичные спирты, а из кетонов - вторичные.

Окисление:

CH3CHO + Ag2O 2Ag + CH3COOH (реакция "серебряного зеркала" - качественная реакция)

HCHO + 2Cu(OH)2 2H2O + Cu2O + HCOOH (образуется красный осадок - качественная реакция)

Кетоны слабыми окислителями не окисляются.

Замещение атомов водорода в углеводородном радикале (замещение происходит в -положение, т. е. замещается атом водорода у 2-го атома углерода):

3 2() 1

CH3 —CH2 —CHO + Cl2 -> CH3—CHCl—CHO + HCl

Получение альдегидов и кетонов

Окисление спиртов.

а) Первичных

CH3OH + CuO -> HCHO + Cu + H2O

б) Вторичных

CH3—CH(OH)—CH3 + [O] -> CH3—CO—CH3 + H2O

Дегидрирование спиртов.

а) Первичных

CH3CH2OH -> CH3CHO + H2

б) Вторичных

CH3—CH(OH)—CH3 -> CH3—CO—CH3 + H2

Окисление метана: CH4 + O2 HCHO + H2O (При 500oС в присутствии оксидов азота)

Гидратация ацетилена (реакция Кучерова; лабораторный способ): C2H2 + H2O CH3CHO

Окисление этилена: 2C2H4 + O2 -> 2CH3CHO

· Составить изомеры