Реакции расщепления
Отщепление водорода (дегидрирование углеводородов). В присутствии катализатора (Cr2O3)и при нагревании из предельных углеводородов за счет разрыва связи С-Н можно получить непредельные углеводороды. С3Н8 ® С3Н6 + Н2 пропан пропен
Крекинг - реакции расщепления углеродного скелета крупных молекул при нагревании и в присутствии катализаторов. Основными процессами при крекинге являются гомолитический разрыв углеродной цепи с одновременной изомеризацией и циклизацией, а также дегидрогенизация с образованием непредельных углеводородов. С4Н10 ® СН3-СН3 + СН2=СН2 бутан этан этен Окисление При обычной температуре алканы не вступают в реакции даже с сильными окислителями (Н2Cr2O7, KMnO4 и т.п.). При внесении в открытое пламя алканы горят. При этом в избытке кислорода происходит их полное окисление до СО2 и воды. Горение углеводородов приводит к разрыву всех связей С–С и С–Н и сопровождается выделением большого количества тепла (экзотермическая реакция).
Процесс горения углеводородов широко используется для получения энергии (в двигателях внутреннего сгорания, в тепловых электростанциях и т.п.). Уравнение реакции горения алканов в общем виде:
Из этого уравнения следует, что с увеличением числа углеродных атомов (n) в алкане увеличивается количество кислорода, необходимого для его полного окисления. При горении высших алканов (n >>1) кислорода, содержащегося в воздухе, может оказаться недостаточно для их полного окисления до СО2. Тогда образуются продукты частичного окисления: - угарный газ СО (степень окисления углерода +2), -сажа (мелкодисперсный углерод, нулевая степень окисления). Поэтому высшие алканы горят на воздухе коптящим пламенем, а выделяющийся попутно токсичный угарный газ (без запаха и цвета) представляет опасность для человека. Горение метана при недостатке кислорода происходит по уравнениям:
|
