Презентация Физико-химические и пожароопасные свойства углеводородов. (Тема 3. 1) онлайн

Содержание слайда: Тема 3.1: Физико-химические и пожароопасные свойства углеводородов. Лекция – 2 часа.  

Содержание слайда: 1. Глинка Н.Л. Общая химия. М.; Интеграл – Пресс. 2009г. 728 с. 1. Глинка Н.Л. Общая химия. М.; Интеграл – Пресс. 2009г. 728 с. 2. Коробейникова Е.Г. и др. вопросы и задачи по химии. Пособие для самостоятельной работы. СПб. 2001г. 58 с. 3. ГОСТ 12.1. 004 – 89 Пожаровзрывобезопасность. Номенклатура показателей. 4. Справочник пожарной опасности веществ и материалов. Под ред. Баратова А.Н. – 2т. 5.Малинин В.Р., Климкин В.И., Аникеев С.В. И др. Теория горения и взрыва. СПб. 2009. 280 с.

Содержание слайда: Ознакомиться с физико-химическими Ознакомиться с физико-химическими и пожароопасными свойствами алифатических углеводородов, способами получения, областью применения в профессии.

Содержание слайда: 1. Алифатические углеводороды, их физико-химические и пожароопасные свойства. 2. Сравнительная характеристика пожарной опасности углеводородов. 3. Галогенпроизводные углеводороды, применение.

Содержание слайда: Многие органические соединения являются пожаро-взрывоопасными: Многие органические соединения являются пожаро-взрывоопасными: - Природные газы: метан этан, пропан, бутан – горючие вещества. - Нефть и нефтепродукты, а так же продукты ее переработки. - Синтетические соединения: полимеры, растворители, взрывчатые вещества, спирты, кислоты и многие другие. - Пожароопасными являются и методы получения многих органических веществ.

Содержание слайда: Углеводороды – органические вещества, состоящие из углерода и водорода. Углеводороды – органические вещества, состоящие из углерода и водорода. Алканы (предельные) – СnH2n+2 Алкены (непредельные) – СnH2n Алкины (непредельные) – СnH2n-2 Алкадиены (непредельные) – СnH2n-2 Циклические: Циклоалканы - СnH2n Арены – СnH2n-6

Содержание слайда: Алканы Алканы (предельные, насыщенные, парафиновые углеводороды) - соединения углерода с водородом, в которых атомы углерода связаны между собой простой (одинарной) -связью. Общая формула алканов СnН2n+2

Содержание слайда: Гомологический ряд алканов Гомологический ряд алканов

Содержание слайда: 1. Выделяют из природных источников (газ, нефть, каменный уголь, горючие сланцы) – ректификация. 1. Выделяют из природных источников (газ, нефть, каменный уголь, горючие сланцы) – ректификация. 2. Газификация угля: С + 2Н2 = СН4. 3. Гидролиз карбидов (лабораторный способ): AI4C3 + 12H2O = 3CH4 + 4AI(OH)3 4. Реакция Вюрца: 2CH3CI + 2Na = C2H6 + 2NaCI. Многие процессы получения алканов являются пожароопасными.

Содержание слайда: Все алканы нерастворимы в воде. Все алканы нерастворимы в воде. Плотность d < 1 г/см3. С1 – С4 – газы; С5 – С15 – жидкости; С16 > тв.в. С увеличением молярной массы – повышается температура кипения. Температура кипения и самовоспламенения алканов нормального строения выше, чем у их изомеров.

Содержание слайда: Алканы малоактивны, не обесцвечивают бромную воду и KMnO4. Алканы малоактивны, не обесцвечивают бромную воду и KMnO4. Вступают в реакции: - замещения – галогенирования; - окисления – полное окисление (горение) и каталитическое окисление. - изомеризации; - разложения ( крекинг, термическое разложение - пиролиз).

Содержание слайда:

Содержание слайда: Водород у алканов замещается на галогены по свободно-радикальному механизму: Водород у алканов замещается на галогены по свободно-радикальному механизму: CH4 + CI2 → CH3CI + HCI хлорметан CH3CI + CI2 → CH2CI2 + HCI дихлорметан CH2CI2 + CI2 → CHCI3 + HCI трихлорметан CHCI3 + CI2 → CCI4 + HCI тетрахлорметан Аналогично реагируют гомологи метана.

Содержание слайда: Горение: Горение: С5Н12 + 8(О2 + 3,76N2) + 5CO2 + 6H2O + 8 * 3,76 N2 Каталитическое окисление: СН4 + [О] → СН3ОН метанол СН4 + 2 [О] → СН2О + H2O метаналь СН3 – СН2 – СН2 – СН3 + 3 [O]→ 2 СН3СООН + Н2О уксусная кислота Самостоятельно в лекции записать по две реакции: разложения и изомеризации(крекинг и пиролиз) для гексана и октана.

Содержание слайда: Метан СН4 – болотный, рудниковый газ. Метан СН4 – болотный, рудниковый газ. Взрывается с воздухом в пределах 4 – 16%об.при температуре 600 – 700оС. Смесь метана с хлором взрывается при освещении. Алканы нормального строения склонны к детонации. Стойкость их определяется О.Ч. (октановым числом). Детонация не позволяет увеличивать степень сжатия горючей смеси в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, что приводит к износу деталей. О.Ч. – энерг.характ. 0% – н-гептан; 100% – изооктан (2,2,4 – триметилпентан)

Содержание слайда: Алкены Алкены (непредельные, ненасыщенные, олефины) – соединения углерода с водородом, в которых атомы углерода связаны между собой простой (одинарной) -связью и двойной π -связью Общая формула алкенов СnН2n

Содержание слайда: Гомологический ряд алкенов Гомологический ряд алкенов

Содержание слайда: Алкены обладают четырьмя видами изомерии: Алкены обладают четырьмя видами изомерии: - углеродного скелета; - кратной (двойной) связи; - пространственной; - межклассовой. Пример: построить 4 изомера алкена С6Н12 назвать их по систематической номенклатуре ИЮПАК.

Содержание слайда: С2 – С4 – газы; С5 – С17 – жидкости; С2 – С4 – газы; С5 – С17 – жидкости; С19 > твердые вещества. Нерастворимы в Н2О, но растворимы в органических растворителях, d<1 г/см3. Температура кипения алкенов н - строения выше, чем их изомеров. Температура кипения этилена = -103,7оС; КПР: 2,7 – 34%об. Тушение этилена – объемное; разбавление азотом и СО2.

Содержание слайда: Этилен и его гомологи химически активны. Этилен и его гомологи химически активны. Вступают в реакции присоединения, окисления и полимеризации. Этилен горит коптящим пламенем, в смеси в воздухом взрывается в пределах 4 – 32%объем. Кислородно-этиленовым пламенем можно резать и сваривать металлы и сплавы. Этилен и пропилен легко загораются, а с двойным объемом хлора на свету взрываются. Пропилен и бутилен опасны при содержании в воздухе 2 – 10%об.

Содержание слайда: 1. Крекингом алканов: 1. Крекингом алканов: С8Н18 → С4Н8 + С4Н10 2. Дегалогенирование галогеналканов: СН2Br = CH2Br + Zn → C2H4 +ZnBr2 3. Дегидратацией спиртов: СН3СН2ОН → С2Н4+ Н2О. 4. Дегидрирование алканов: С4Н10 → С4Н8 + Н2

Содержание слайда: Алкины – представитель ацетилен – С2Н2 Алкины – представитель ацетилен – С2Н2 Ацетилен С2Н2 – бесцв. газ, немного растворим в воде. Горючий и взрывоопасный газ. Темп.самов. = 335оС. КПР = 2,5% - 81%об.(в зависимости от источника зажигания). Разлагается с выделением большого количества теплоты, иногда со взрывом. Тушить – СО2 и N2.

Содержание слайда: Вступают в реакции присоединения (ступенчато), разложения, полимеризации (тримеризация ацетилена: 3С2Н2 → С6Н6) Вступают в реакции присоединения (ступенчато), разложения, полимеризации (тримеризация ацетилена: 3С2Н2 → С6Н6) Алкины горят ярким пламенем, выделяют при этом большое количество тепла. Применяют для резки и сварки металлов. Для получения уксусной кислоты, взрывчатых веществ (ацетилениды) и др. Записать реакцию Кучерова для ацетилена, указать условия.

Содержание слайда: Бутадиен – 1,3. СН2=СН-СН=СН2 С4Н6 Бутадиен – 1,3. СН2=СН-СН=СН2 С4Н6 С4Н6 – газ, остальные диеновые – жидкости. Характерны реакции присоединения: СН2=СН-СН=СН2 + Н2 → СН3-СН=СН-СН3 бутадиен – 1,3 бутен - 2 Аналогично присоединяется CI2 Полное окисление – горение: С4Н6 + 5,5О2 → 4СО2 + 3Н2О. Применяется для получения каучука, полимеров.

Содержание слайда: 1. Из этилового спирта (реакция Лебедева): 1. Из этилового спирта (реакция Лебедева): 2С2Н5ОН → СН2=СН-СН=СН2 + 2Н2О +Н2 бутадиен – 1,3 2. Из бутана (природного газа): СН3-СН2-СН2-СН3 → СН2=СН-СН=СН2 + Н2 бутадиен – 1,3 Эти процессы идут на катализаторах, при высоких температурах и являются взрывоопасными. Бутадиен-1,3 применяется для получения каучука.

Содержание слайда: Этан Этилен Этин Этан Этилен Этин Составить самостоятельно таблицу характеристики для трех газов, используя учебник Глинка Н.Л. по вопросам: - строение (электронная формула) - физико-химические свойства - области применения - методы тушения.

Содержание слайда: CH3CI CHCI3 CHI3 CH3CI CHCI3 CHI3 хлорметан хлороформ иодоформ Имеют характерный запах, многие обладают наркотическими свойствами. Температура кипения и плотность возрастают с увеличением атомной массы галогена. Самая низкая у фтор -, а самая высокая у хлорзамещенных. Пламя с зеленой каймой. Галогензамещенные СН4 и С2Н6 – хладоны (фреоны, галоны) – пожаротушение.

Содержание слайда: Реакцией замещения: Реакцией замещения: С2Н6 + Br2 → C2H5Br + HBr Гидрогалогенирование: СН3 – СН = СН2 + НBr → CH3-CHBr-CH3 Гидрогалогенирование спиртов: С2Н5ОН +HBr → C2H5Br + H2O Применяют для тушения пожаров. С2Н5CI - легкокипящая жидкость, которая поглощает большое количество тепла.

Содержание слайда: Хлороформ СНCl3 впервые был синтезирован в 1831 году одновременно Либихом и Субейраном. В 1848 году хлороформ был применен англичанином Симпсоном для наркоза при хирургических операциях. В России был применен знаменитым хирургом Н.И. Пироговым. Хлороформ СНCl3 впервые был синтезирован в 1831 году одновременно Либихом и Субейраном. В 1848 году хлороформ был применен англичанином Симпсоном для наркоза при хирургических операциях. В России был применен знаменитым хирургом Н.И. Пироговым. В качестве обеззараживающего (антисептического) средства с давних времен в зубоврачебной практике и при приготовлении мазей и повязок используется иодоформ СН3I. Четыреххлористый углерод СCl4 широко применяется в качестве растворителя, хорошо растворяющего каучук, жиры, лаки и т.д. Вещество негорючее. В быту применяется для выведения пятен.

Содержание слайда: Хлористый этил (хлорэтан) С2Н5Сl при обычных условиях газ с температурой кипения +120С. При сравнительно небольшом охлаждении хлористый этил превращается в жидкость, которая при обычной температуре кипит, поглощая большое количество теплоты. Это свойство его используется в медицине для получения местного обезболивания (“заморозки”) при небольших операциях.

Содержание слайда: Все углеводороды являются горючими. Все углеводороды являются горючими. Некоторые окислители вызывают самовозгорание органических веществ при смешивании или соприкосновении.

Содержание слайда: Ацетилен, метан и этилен в смеси с хлором самовозгорается: С2Н2 + Cl2 = 2HCI + 2C CH4 + CI2 + 4HCI + C Скипидар также самовозгорается в хлоре: C10H16 + CI2 = 16HCI + 10C Галогенпроизводные вступают в реакцию с активными металлами: С2Н2CI4 + 2K = 2HCI + 2C

Содержание слайда: Четыреххлористый углерод и четырехбромистый углерод дают со щелочными металлами взрыв при нагревании смеси до 65 – 70 С. Угольная пыль также может взрываться при неправильном хранении угля. Большинство взрывов происходит на транспорте при перевозке горючих углеводородов и сжатых газов. Тушение этих пожаров является очень сложным.

Содержание слайда: Дополнить лекцию учебник Глинка Н.Л. С.561 -565. Дополнить лекцию учебник Глинка Н.Л. С.561 -565. Построить 5 изомеров для С8Н14 указать класс вещества, назвать изомеры по систематической номенклатуре. Срок – до практического занятия по т.3.2.

Содержание слайда: Успехов в учебе!