b 第二章 烷烃.ppt

除光照、加热以外，辐射、过氧化物都可能引发自由基反应，一般在气相 or 非极性溶剂中进行。 其它烷烃的卤代反应也是按自由基历程进行的。像甲烷、乙烷的一氯代产物只有一种,丙烷的一氯取代产物不止一种。 这两种产物的比例是怎样的呢？丙烷分子中，伯氢：仲氢=3：1，即伯氢被取代的几率是仲氢的三倍。产物应该以（Ⅱ）为主。但事实不是这样。这是因为氢原子的活性不一样， 。实验证明： H原子的活泼性顺序： 这个顺序可以从键离解能的大小得到解释： 离解能越小，键就越易断裂，H 的活泼性也越大。 离解能越小，自由基的内能越低，由此得到自由基的稳定性次序： 烷烃的卤代一般是指氯代和溴代，因为对不同的卤素，其活性是： 氟代强烈放热，以至反应难以控制，容易发生爆炸。碘代一方面因为碘不太活泼，难以碘代，另一方面HⅠ是强还原剂，生成的碘代烷又被还原。 5. 甲烷氯代反应过程中的能量变化—反应热、活化能、 T.S 反应热就是化学反应进行时所释放的能量。 一般的，放热反应比吸热反应容易进行，我们又知道，共价键断裂需要吸收能量，形成共价键需要放出能量，因此可以根据反应前后键的变化，用键能来计算反应的能量变化△H（反应热）。 Ex. 键能： （×4.184KJ/mol） 104 58 83.5 103 △H=104+58-（83.5+103）=-24.5 ×4.184KJ/mol 规定：吸热为正，放热为负， 因此放出能量24.5 ×4.184KJ/mol 如果溴代，同理 键能： （×4.184KJ/mol） 104 46 70 87.5 △H=104+46-（70+87.5）= - 7.5×4.184KJ/mol 显然，氯代反应比溴代反应容易进行，因氯代放出的能量大于溴代。 问题： 既然甲烷氯代是放热反应，为什么还要光照 或 加热呢？ 甲烷的氯代分三步进行： 1° 2° 3° 58 △H=+58×4.184KJ/mol 104 103 △H=+1×4.184KJ/mol 58 83.5 △H=-25.5×4.184KJ/mol 第一步氯分子的均裂成两个氯自由基需要较大的能量，所以必须光照或加热。 第二步，从理论上讲，需要吸收1×4.184KJ/mol的能量，但实际需要4×4.184KJ/mol ， 这是因为化学反应需要大量的高能量的粒子相互碰撞才能克服粒子之间的引力作用。实验指出： 和 需活化能4×4.184KJ/mol就能生成不稳定的过渡状态。 （用T.S表示） T.S是反应要经过的一个能量最高点，在T.S中，C-H伸长变弱，H-Cl键部分形成，也就是说，旧键没有短开，新键没有形成，用虚线表示。随着反进行，C-H键断裂，H-Cl键形成，体系能量降低。 其能量变化图为： 第三步， 和 反应需要1×4.184KJ/mol活化能就可以形成T.S 从图中可以看出，这一步反应放出大量的能量，△H=-25.5 ×4.184KJ/mol，所以是很容易进行的。 两个概念： 图中的反应热△H可以看出是反应物和产物之间的能量差。 反应物和T.S之间的能量差是活化能。它表示从反应物到T.S需要的最低能量，每一个反应有特定的E活值。 一般情况下： E活越大，反应越不易进行，速度越慢； E活越小，反应越易进行，速度越快。 第二章 烷烃 烃（hydrocarbon） 烃 的 分 类 脂肪烃 烷烃 （饱和烃） 碳原子间以σ键（单键） 相连，其余价键完全被 H原子饱和 不饱和烃 碳原子间以三键、双键相连。 C、H 原子比例小些，主要 指烯烃、二烯烃，炔烃 脂环烃：分子中含碳环 芳烃：分子中含 一. 烷烃的通式、同系列和构造异构 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 通式 …