Предельные углеводороды — фундамент всей органической химии. На странице собраны ключевые формулы, схемы превращений, задания с разборами и расчётные задачи формата ЕГЭ.
Алканы — насыщенные ациклические углеводороды, в которых все связи одинарные (σ-связи), атомы углерода находятся в sp³-гибридизации, и каждый атом C связан с максимально возможным числом атомов H.
В молекуле только σ-связи, валентность углерода насыщена водородом до предела. Химически малоактивны, но вступают в реакции замещения, горения и крекинга.
Каждый следующий член отличается от предыдущего на группу –CH2–. Свойства меняются закономерно: t°кип растёт, агрегатное состояние переходит от газов к жидкостям и твёрдым веществам.
Начиная с C4H10 появляются изомеры — вещества с одинаковой молекулярной формулой, но разным строением. Для C7H16 существует 9 изомеров.
Суффикс –ан. Для разветвлённых — выбирают самую длинную цепь, нумеруют с конца, где ближе заместитель. Заместитель «алкил» — радикал без одного H.
Все ключевые превращения алканов, которые встречаются в заданиях 13–14 и 33–34. Запомните условия — катализатор, температуру, свет — от них зависит тип реакции.
Условие: облучение УФ или сильное нагревание. Реакция идёт ступенчато до полного замещения всех атомов H. С бромом — медленнее, с йодом не идёт.
Условие: t° или источник воспламенения. Продукты — углекислый газ и вода. При недостатке кислорода образуется CO или сажа (неполное горение).
Продукт: алкен. Этан → этен; пропан → пропен. Это промышленный способ получения непредельных углеводородов.
Суть: высокомолекулярный алкан распадается на алкан + алкен с меньшим числом атомов C. Основа нефтепереработки.
Условие: катализатор AlCl3 при умеренном нагревании. n-Бутан превращается в изобутан — разветвление повышает октановое число бензина.
Продукты: сажа + водород (из метана), или ацетилен + водород (при 1500 °C). Используется для получения технического углерода и синтез-газа.
Первые десять алканов — именно их названия чаще всего встречаются в заданиях. Запомните корень числа и суффикс –ан. Алкильные радикалы получают суффикс –ил.
Каждое задание раскрывается по клику — внутри пошаговое решение, уравнения реакций и краткое объяснение логики. Решайте сами, потом проверяйте.
Три расчётных задачи, приближённые к заданию 33 ЕГЭ по химии. Показана классическая схема решения: уравнение реакции → количество вещества → масса или объём.
Шесть мест, где чаще всего теряют баллы на ЕГЭ. Запомните эти приёмы — они экономят время на экзамене.
Гомологи отличаются по составу на группу CH2. Изомеры имеют одинаковую молекулярную формулу, но разное строение. Проверка: разный ли количественный состав?
Получили формулу с дробными индексами? Удваивайте пока не получите целые. Проверьте условие 2n + 2 = число атомов H. Если равенство не сходится — это не алкан.
В уравнении горения метана часто пишут «CH4 + O2 →» без расстановки коэффициентов. У метана коэффициент перед O2 — 2, не забудьте его.
Главный инструмент расчётной задачи — количество вещества (моль). Сначала переведите всё в моли, составьте пропорцию по уравнению, потом переведите результат обратно в граммы или литры.
При крекинге расщепляется углеродная цепь (длинный алкан → короткий алкан + алкен). При дегидрировании отщепляется водород (алкан → алкен + H2). Не путайте — это разные процессы.
Запомните начало каждого корня: Мет-, Эт-, Проп-, Бут-, Пент-, Гекс-, Гепт-, Окт-, Нон-, Дек-. В скобках подсказка: «Мама Ела Пуд Прямо, Пол Глотала Горько, От Нон-Дек». Придумайте свою.