C n H 2n+2 ALICIKLIČNI AROMATIČNI. alkani alkeni. dieni. alkini. Jedinjenja sastavljeni samo od dve vrste atoma, ugljenika i vodonika.

Σχετικά έγγραφα
SEKUNDARNE VEZE međumolekulske veze

Metan CH 4 C H. 0,110 nm. 109,5 o

HEMIJSKA VEZA TEORIJA VALENTNE VEZE

3. razred gimnazije- opšti i prirodno-matematički smer ALKENI. Aciklični nezasićeni ugljovodonici koji imaju jednu dvostruku vezu.

ОРГАНСКA ХЕМИЈA ХАЛОГЕНАЛКАНИ

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

C C C C C C C C C C C C H C CH 2 H 3 C H. Br C CH 2. 1 konjugovane 2 izolovane 3 kumulovane C=C veze. C=C veze. C=C veze. 1,3-cikloheksadien

MEĐUMOLEKULSKE SILE JON-DIPOL DIPOL VODONIČNE NE VEZE DIPOL DIPOL-DIPOL DIPOL-INDUKOVANI INDUKOVANI JON-INDUKOVANI DISPERZNE SILE

Eliminacijski zadatak iz Matematike 1 za kemičare

АЛКАНИ И ЦИКЛОАЛКАНИ

Kontrolni zadatak (Tačka, prava, ravan, diedar, poliedar, ortogonalna projekcija), grupa A

Inženjerska grafika geometrijskih oblika (5. predavanje, tema1)

Ο H C C H HC5 3CH \ / \ 4 /

3.1 Granična vrednost funkcije u tački

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

Apsolutno neprekidne raspodele Raspodele apsolutno neprekidnih sluqajnih promenljivih nazivaju se apsolutno neprekidnim raspodelama.

DISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

S t r a n a 1. 1.Povezati jonsku jačinu rastvora: a) MgCl 2 b) Al 2 (SO 4 ) 3 sa njihovim molalitetima, m. za so tipa: M p X q. pa je jonska jačina:

Elektrotehnički fakultet univerziteta u Beogradu 17.maj Odsek za Softversko inžinjerstvo

Sekundarne struktura proteina Fibrilni proteini

NOMENKLATURA ORGANSKIH SPOJEVA. Imenovanje aromatskih ugljikovodika

PRAVA. Prava je u prostoru određena jednom svojom tačkom i vektorom paralelnim sa tom pravom ( vektor paralelnosti).

Kaskadna kompenzacija SAU

Radoslav D. Mićić, doc. PhD, Hemija nafte i gasa. Presentation 3.

Zavrxni ispit iz Matematiqke analize 1

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

STVARANJE VEZE C-C POMO]U ORGANOBORANA

OM2 V3 Ime i prezime: Index br: I SAVIJANJE SILAMA TANKOZIDNIH ŠTAPOVA

Računarska grafika. Rasterizacija linije

REAKCIJE ELIMINACIJE

OBRTNA TELA. Vladimir Marinkov OBRTNA TELA VALJAK

1s 2 2s 2 2p 2. C-atom. Hibridne atomske orbitale. sp 3 hibridizacija. sp 3. Elektronska konfiguracija ugljenika: aktivacija. ekscitovano stanje

UGLJOVODONICI. Organska jedinjenja koja sadrže samo ugljenik i vodonik (C i H)

Novi Sad god Broj 1 / 06 Veljko Milković Bulevar cara Lazara 56 Novi Sad. Izveštaj o merenju

Osnovne teoreme diferencijalnog računa

I.13. Koliki je napon između neke tačke A čiji je potencijal 5 V i referentne tačke u odnosu na koju se taj potencijal računa?

Pri međusobnom spajanju atoma nastaje energetski stabilniji sistem. To se postiže:

Idealno gasno stanje-čisti gasovi

Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

U unutrašnja energija H entalpija S entropija G 298. G Gibsova energija TERMOHEMIJA I TERMODINAMIKA HEMIJSKA TERMODINAMIKA

Teorijske osnove informatike 1

XI dvoqas veжbi dr Vladimir Balti. 4. Stabla

POTPUNO RIJEŠENIH ZADATAKA PRIRUČNIK ZA SAMOSTALNO UČENJE

MEĐUMOLEKULSKE SILE Jon-jon Kulonove sile kj/mol, Šarl-Оgisten de Кulon (Charles-Augustin de Coulomb) , francuski fizičar

DIMENZIONISANJE PRAVOUGAONIH POPREČNIH PRESEKA NAPREGNUTIH NA PRAVO SLOŽENO SAVIJANJE

III VEŽBA: FURIJEOVI REDOVI

SEMINAR IZ KOLEGIJA ANALITIČKA KEMIJA I. Studij Primijenjena kemija

Iskazna logika 3. Matematička logika u računarstvu. novembar 2012

18. listopada listopada / 13

Reverzibilni procesi

Geometrija molekula Lusiove formule su dvodimezione i ne daju nam nikakve informacije o geometriji molekula Srećom postoje razvijene eksperimentalne

RAD, SNAGA I ENERGIJA

Supstituisane k.k. Sinteza Aminokiseline Biodegradabilni polimeri Peptidi. Industrijska primena Aminokiseline Stočarstvo Hiralni katalizatori

Pismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.

HEMIJSKI PRINCIPI U INŽENJERSTVU ZAŠTITE ŽIVOTNE SREDINE

FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila. Teorija kretanja drumskih vozila Vučno-dinamičke performanse vozila: MAKSIMALNA BRZINA

( ) π. I slučaj-štap sa zglobovima na krajevima F. Opšte rešenje diferencijalne jednačine (1): min

Računarska grafika. Rasterizacija linije

- pravac n je zadan s točkom T(2,0) i koeficijentom smjera k=2. (30 bodova)

( ) ( ) 2 UNIVERZITET U ZENICI POLITEHNIČKI FAKULTET. Zadaci za pripremu polaganja kvalifikacionog ispita iz Matematike. 1. Riješiti jednačine: 4

41. Jednačine koje se svode na kvadratne

numeričkih deskriptivnih mera.

1 UPUTSTVO ZA IZRADU GRAFIČKOG RADA IZ MEHANIKE II

Trigonometrija 2. Adicijske formule. Formule dvostrukog kuta Formule polovičnog kuta Pretvaranje sume(razlike u produkt i obrnuto

A L D O L N A R E A K C I J A

Geometrija molekula Lusiove formule su dvodimezione i ne daju nam nikakve informacije o geometriji molekula Srećom postoje razvijene eksperimentalne

II. ODREĐIVANJE POLOŽAJA TEŽIŠTA

SISTEMI NELINEARNIH JEDNAČINA

5 Ispitivanje funkcija

IZVODI ZADACI (I deo)

IZVODI ZADACI ( IV deo) Rešenje: Najpre ćemo logaritmovati ovu jednakost sa ln ( to beše prirodni logaritam za osnovu e) a zatim ćemo

Betonske konstrukcije 1 - vežbe 3 - Veliki ekscentricitet -Dodatni primeri

M086 LA 1 M106 GRP. Tema: Baza vektorskog prostora. Koordinatni sustav. Norma. CSB nejednakost

Antene. Srednja snaga EM zračenja se dobija na osnovu intenziteta fluksa Pointingovog vektora kroz sferu. Gustina snage EM zračenja:

Mašinsko učenje. Regresija.

SREDNJA ŠKOLA HEMIJA

STRUKTURA ATOMA. Dalton (1803) Tomson (1904) Raderford (1911) Bor (1913) Šredinger (1926)

OSNOVI ELEKTRONIKE VEŽBA BROJ 1 OSNOVNA KOLA SA DIODAMA

Kiselo-bazne ravnoteže

IZRAČUNAVANJE POKAZATELJA NAČINA RADA NAČINA RADA (ISKORIŠĆENOSTI KAPACITETA, STEPENA OTVORENOSTI RADNIH MESTA I NIVOA ORGANIZOVANOSTI)

Konstruisanje. Dobro došli na... SREDNJA MAŠINSKA ŠKOLA NOVI SAD DEPARTMAN ZA PROJEKTOVANJE I KONSTRUISANJE

PARNA POSTROJENJA ZA KOMBINIRANU PROIZVODNJU ELEKTRIČNE I TOPLINSKE ENERGIJE (ENERGANE)

Termohemija. C(s) + O 2 (g) CO 2 (g) H= -393,5 kj

Osnovne veličine, jedinice i izračunavanja u hemiji

II. ODREĐIVANJE POLOŽAJA TEŽIŠTA

UKUPAN BROJ OSVOJENIH BODOVA

Osnove organske hemije. Halogenalkani (alkil-halogenidi) Aril-halogenidi

PROSTA GREDA (PROSTO OSLONJENA GREDA)

radni nerecenzirani materijal za predavanja R(f) = {f(x) x D}

PROSTORNI STATIČKI ODREĐENI SUSTAVI

Pismeni ispit iz matematike GRUPA A 1. Napisati u trigonometrijskom i eksponencijalnom obliku kompleksni broj, zatim naći 4 z.

OTPORNOST MATERIJALA

Elementi spektralne teorije matrica

Prvi kolokvijum. y 4 dy = 0. Drugi kolokvijum. Treći kolokvijum

Osnove elektrotehnike I popravni parcijalni ispit VARIJANTA A

HEMIJSKA VEZA ŠTA DRŽI STVARI (ATOME) ZAJEDNO?

Strukture podataka i algoritmi 1. kolokvij 16. studenog Zadatak 1

STATIČKE KARAKTERISTIKE DIODA I TRANZISTORA

Transcript:

PEDAVANJE 9. AIKLIČNI AOMATIČNI ALIIKLIČNI Jedinjenja sastavljeni samo od dve vrste atoma, ugljenika i vodonika. Doc.dr Mirjana Abramović ZASIĆENI alkani alkeni NEZASIĆENI ENI alkini dieni IKLOALKANI IKLOALKENI Zasićeni ugljovodonici opšte formule: metan etan propan butan 4 3 3 n 2n2 Grade homologi niz (homos( homos,, grčki, isto kao) 3 2 3 3 2 2 3 molekuli - homolozi niz homologi niz ačvasti alkani izvedeni su iz normalnog niza zamenom vodonikovog atoma alkil grupom. Imaju istu empirijsku formulu kao alkani normalnog niza. Kod viših homologa alkana (n > 4) moguća su više od dva strukturna (konstituciona) izomera. primarni ugljenik (1 o ) sekundarni ugljenik (2 o ) Konstitucioni izomeri butana: 3 2 2 3 ( 3 ) 2 3 n-butan 2-metilpropan U odnosu na stepen supstitucije drugim -atomima ugljenikov atom se klasifikuje kao: tercijarni ugljenik (3 o ) Atomi ugljenika su tetraedarske strukture Uglovi između veza 109,5 0 Pravilna dužina veza: - oko 0,11 nm - oko 0,154 nm Pravilna prostorna struktura ugljenika sugeriše da se fizičke konstante menjaju pravilno: - ne rastvaraju se u vodi - imaju gustinu od 0,6-0,8 g/ml - hidrofobni molekuli - rastvaraju se u organskim rastvaračima Na sobnoj temperaturi niži alkani (metan, etan, propan i butan) su gasovi. Ugljovodonici sa 5-17 -atoma su bezbojne tečnosti. Alkani sa više od 18 -atoma su voskaste supstance sa niskim tačkama topljenja. Alkan Tačka ključ. ( ) Tačka toplj. ( ) gustina (g/ml) 5 12 6 14 7 16 36 69 98-130 -95-91 0.63 0.66 0.68 Polazeći od pentana do pentadekana svaka dodata 2 grupa prouzrokuje povećanje tačke ključanja za 20-30 0 Agregatno stanje alkana kao i ostale fizičke osobine zavise od slabih elektrostatičkih privlačenja (London-ove sile) ezultat korelacije elektronskih oblaka molekula je slabo elektrostatičko privlačenje. London-ove sile se menjaju se sa šestim eksponentom rastojanja molekula.

Tačke ključanja: Povećavaju se sa povećanjem broja -atoma. Više atoma, više elektrona, veća mogućnost za indukciju dipol-dipol interakcija. Alkani sa neparnim brojem -atoma imaju niže fizičke konstante od onih sa parnim brojem atoma. heptan (tk 98 ) oktan (tk 125 ) Tačke ključanja se smanjuju sa grananjem: ačvasti molekuli su kompaktniji, sa manjom površinom-smanjuje se broj tačaka preko kojih je molekul u dodiru sa drugim molekulima. nonan (tk 150 ) 2-metilheptan (tk 118 ) azličiti oblici molekula u prostoru, kroz koje prolazi pri rotaciji oko proste veze. oktan (tk 125 ) 2,2,3,3-tetramet etrametilbutan (tk 107 ) azličit prostorni raspored atoma koji je posledica rotacije oko ugljenik-ugljenik proste veze zove se konformacija a specifična konformacija konformer Pojedinačni ni konformeri se ne mogu izolovati. neograničeni broj mogućih konformacija Konformacije etana Dva granična načina predstavljanja etana: stepeničasta i eklipsna konformacija Stepeničasta konformacija etana prikazana je klinastom formulom: gledano duž - ose svaki vodonikov atom na prvom ugljeniku postavljen je tačno između dva vodonika drugog ugljenikovog atoma. stepeničasta konformacija Konformacija koja prikazuje molekul duž ugljenikugljenik veze zove se Newman-ova projekcija. Klinasta formula eklipsne konformacije etana i odgovarajuća Newman-ovaprojekcija: 60 0 perspektivna formula Newman-ova projekcija perspektivna formula Newman-ova projekcija

Newman-ove projekcije i modeli lopta-štapić stepeničastih i eklipsnog rotamera etana. Proučavanje termodinamike i kinetike različitih konformacija zove se konformaciona analiza stepeničasta eklipsna stepeničasta U projekcionim formulama zadnji -atom rotira u pravcu kazaljke na satu za 60 o. Otpor koji se javlja pri obrtanju dela molekula oko neke - veze je torzioni napon. Promena energije kao rezultat rotacije oko veze zove se rotaciona ili torziona energija Dijagram potencijalne energije rotacione izomerije etana energija eklipsna 12 stepeničasta torzioni napon je posledica odbijanja vezivnih elektrona potencijalna energija 0 60 120 180 torzioni ugao 0 60 120 2,9 kcal/mol (12 ) 180 θ Konformacije propana Dijagram potencijalne energije se koristi za prikazivanje energetskih promena koje su vezane za rotaciju delova molekula oko proste veze. Torzioni ugao (θ)( označava stepen rotacije. Eklipsni konformer se nalazi na energetskom maksimumu: on traje izuzetno kratko, manje od 10-12 s. Eklipsni konformer (rotamer) ) je samo prelazno stanje između dve stepeničaste konformacije. Energetska razlika od 12 između stepeničaste i eklipsne konformacije odgovara energiji aktivacije za proces rotacije. Stepeničasta konformacija propana: perspektivna (klinasta) formula i odgovarajuća Newman-ova projekcija. perspektivna formula 3 60 3 Newman-ova projekcija

Dijagram potencijalne energije rotacione izomerije propana potencijalna energija 3.2 kcal/mol (14 ) 0 60 torzioni ugao 120 θ Sterne smetnje podižu u energetsku barijeru Granične konformacije su eklipsna i stepeničasta. Aktivaciona energija za prelaz iz jedne u drugu konformaciju veća je za oko 2 nego kod etana. azlika je posledica nepovoljne sterne interakcije između metil supstituenta i eklipsnog atoma vodonika u prelaznom stanju. 0 3 60 3 120 3 Butan, rotacija oko -2, -3 veze Konformacije butana Newman-ove projekcije butana 0 3 3 3 3 potpuno eklipsna van der Waals-ove sile 0 3 3 Konformacija butana u kojoj su dve metil grupe eklipsno jedna u odnosu na drugu je najmanje stabilna konformacija ( 3 3 = 11 ). Konformacija je destabilizovana torzionim naponom (eklipsne veze) i sternim smetnjama Njuman-ove projekcije butana 3 3 3 gauche 3 3 3 3 60 3 Gauche konformacija butana je za 3,8 manje stabilna od anti. Destabilizovana je van der Waals-ovim silama: sterne interakcije. van der Waals-ove sile

Njuman-ove projekcije butana eklipsna 3 3 3 120 3 otacija u smeru kazaljke na satu zadnjeg ugljenikovog atoma u pravcu 2-3 veze. eklipsna potpuno eklipsna anti 3 3 3 3 180 anti gauche gauche Konformaciona analiza butana Ea 16 Ea 15,2 Ea 12,2 Potencijalna energija (19,0 ) (3,8 ) 0 60 Torzioni ugao 120 θ Ea 3,8 U osnovnom stanju i na običnoj temperaturi, skoro svi molekuli n-butana su u stabilnim konformacijama. 80% n-butana u anti konformaciji (1) 20% n-butana u gauche konformaciji (3 i 5) Ea prelaza iz (1) u (3) ili (5) je mala iznosi oko 3,8. torzioni ugao Frakcionom destilacijom sirove nafte dobija se serija frakcija koje ključaju na različitim temperaturama. Ugljovodonici su proizvodi živih organizama u prirodi. nafta nafta (tk: (tk: 95-150 ) ) 5-12 Sirova nafta kerozin (tk (tk: : 150-230 ) ) 12-15 organska jedinjenja (biljke/životinje) toplota pritisak vreme nafta svetli svetli benzin (tk (tk: : 25-95 ) ) rafinerijski gas gas 1-4 15-25 gasno gasno ulje ulje (tk (tk: : 230-340 340 ) ) ostatak

Termičko krakovanje alkana: 1. Krakovanje Konvertovanje ugljovodonika sa visokom molekulskom masom u korisnije, sa manjom masom. 2. eforming Transformacija alkana u račvaste alkane, cikloalkane ili aromatične ugljovodonike da bi se povećala energija koja se dobija pri njihovom sagorevanju. Zagrevanjem alkana na visokoj temperaturi (piroliza) dolazi do raskidanja - i - veza... 3 3 2 2 2 2 3. 2 2 3 2 2 2 2 3. 2 2 3. 3 2. 2 2 2 3 U odsustvu kiseonika, dobijeni radikali se mogu kombinovati. Nastaju novi, viši ili niži alkani ili alkeni (apstrakcija vodonika). Kombinovanje radikala: 3.. 2 3 3 2 2.. 2 3 3 2 3 propan 2 = 3 eten 3 2 3 Katalitičko krakovanje alkana: Kontrola procesa vrši se preko specijalnih katalizatora kao što su kristalni Na-alumosilikati (zeoliti) dodekan zeolit, 482 0, 2 min 6 ostali proizvodi 3 4 5 ostali proizvodi 17% 31% 23% 18% 11% A. Alkani su izuzetno slabe kiseline 4 pka = 60 3 3 pka = 62 Inertni u odnosu na acido-bazne reakcije B. Alkani učestvuju u reakcijama oksidoredukcije kao jedinjenja koja podležu oksidaciji 4 2O 2 O 2 2 2 O 0 = -890 kj ( 3 ) 2 2 3 8O 2 5O 2 6 2 O 0 = -3529 kj Toplota sagorevanja može biti upotrebljena za merenje relativne stabilnosti izomernih ugljovodonika. Toplota sagorevanja raste : 1.Sa povećanjem broja -atoma heptan oktan nonan 4817 5471 6125 654 654

2.Sa porastom grananja oktan 25 O 2 2 8O 2 9 2 O 5471 25 2 O 2 5466 25 2 O 2 5 8 5458 5452 25 2 O 2 25 2 O 2 8 6 8O 2 9 2 O azgranati molekuli su stabilniji (imaju nižu potencijalnu energiju) nego nerazgranati izomeri. A) B) homoliza heteroliza slobodni radikali karbanjon karbokatjon A. omolitičkim raskidanjem kovalentne veze neutralnih molekula nastaju slobodni radikali Merenjem energije disocijacije veze dobija se informacija o stabilnosti slobodnih radikala. Što je stabilniji slobodnoradikalski proizvod, to je veza slabija, odnosno niža a je vrednost disocijacione energije. homoliza Većina slobodnih radikala kod kojih ugljenik nosi nespareni elektron je toliko nestabilna da ne može biti izolovana. Alkil radikali klasifikovani su kao primarni (1 o ), sekundarni (2 o ) i tercijarni (3 o ) Disocijacija veze (DE):energija se smanjuje sa porastom dužine niza ili sa račvanjem alkilnog ostatka. =435 =410 =395 energija () 15 395 410 energija () 29 381 410 reakcija reakcija

3 radikal al je stabilniji od 2 radikal ala a ovaj od 1 radikal ala. > > > Struktura alkil radikala: Jedna od - veza metil-supstituenta je u eklipsnom položaju sa jednom od sfera p-atomske orbitale koja sadrži nespareni elektron. Struktura metil radikala: skoro planaran Metil grupa je planarna što znači da je ugljenik sp 2 hibridizovan a da je nespareni elektron u p orbitali. ne. 2 3 3 3.. 33 33 3 Ovakav raspored elektrona omogućava delimičnu delokalizaciju vezivnog elektronskog para preklapanjem sa delimično popunjenom p-orbitalom. Fenomen se zove hiperkonjugacija Sukcesivnom zamenom vodonika na radikalskom ugljeniku 3 -grupa, povećava se broj hiperkonjugacionih interakcija čime se stabilnost radikala povećava (manja DE). Vežba 1: Odrediti broj primarnih, sekundarnih, tercijarnih i kvaternarnih -atoma u ( 3 ) 3 3 3 3 2 2 3 2 3 3 ( 3 ) 3 3 3 3 2 2 3 2 3 3 9 primarnih -atoma 3 sekundarna -atoma 3 tercijarna -atoma 2 kvaternarna -atoma Vežba 2: a) Napisati IUPA-ovo ime niže navedenog alkana. 1 1 2 8 4-etil-3,4-dimetil-5-(1-metiletil) metiletil)oktan b) Nacrtati strukturnu formulu najmanje stabilnog i najstabilnijeg konstitucionog izomera navedenog jedinjenja. 3 ( 2 ) 13 3 najveća a energija- najmanje stabilan 2,2,3,4,4-pentametil pentametil-3-(1-metiletil)pentan najstabilniji-najmanja najmanja energija c) Prikazati Newman-ovu formulu istog molekula gledano duž 6-7 ose. Vežba 3: 3 = Na sobnoj temperaturi 2-metilbutan postoji u dve konformacije koje izmenjuju rotacijom oko 2-3 -veze. Nacrtati njihove Njumanove formule. Vežba 4: Formule jedinjenja prikazanih Newman-ovim formulama prevesti u Fischer-ove i odrediti apsolutnu konfiguracijsvakog stereocentra u molekulima koji su optički aktivni 3 O 3 3 ( 3 ) 2 ( 3 ) 2 O O 3 3 S 3 3 3 3 3 3 3 O 3 3 3 2 O O 3 2 3

l 2 3 3 2 3 l 3 2 3 l OO 3 3 3 3 2 3 OO OO 2 3 OO N 2 3 N 2 3 2 OO OO N 2 2 3 OO 2 3 N 2 OO 2 2 3 N 2 2 OO 2 3 N 2 S Vežba 5: Prikazati ()-1-hlor-2-metilbutan Fischer-ovom formulom i Newman-ovom formulom (gledano duž 2-3 ose). 1 l 2 3 2 3 4 2 3 2 l 3 2 3 1 2 l 2 4 3 3 alogenovanje podrezumeva zamenu atoma vodonika u alkanu atomom halogena: X 2 X X alkil halogenid Alkan podleže direktnom fluorovanju, hlorovanju ili bromovanju. Opšti naziv reakcija je halogenovanje eakcija se izvodi na visokoj temperaturi (400 440 o ) bez obzira što je svaka od reakcija u seriji egzotermna. Visoka tempreatura obezbeđuje energiju potrebnu za pokretanje reakcije - inicijacija Alternativno, reakcija se može pokrenuti ozračivanjem, pod uticajem svetlosti (hν). eakcije halogena sa alkanima: F 2 > l 2 > Br 2 > I 2 Izvodi se na visokoj temperaturi (400 ) reaktivnost opada 4 l 2 3 l l eksplozivna sa F 2 ekstremno agresivni oksidacioni agens (kontrola reakcije je teška selektivnost reakcije vrlo mala) egzotermna sa l 2 i Br 2 endotermna sa I 2 (alkil-jodidi se nikada ne dobijaju jodovanjem alkana) 3 l l 2 2 l 2 l 2 l 2 l 2 l 3 l l 3 l 2 l 4 l Metan i hlor su u gasnoj fazi.

Mehanizam hlorovanja metana: Slobodnoradikalski mehanizam Inicijaciona faza praćena je propagacijom U svakoj propagacionoj fazi troši se atom hlora pri čenu se generiše novi atom hlora. 1.Inicijacija: : l : l: : l.. l: =-243 2. a) Prva propagaciona faza: 3 :. l: :l: l: 3. Energija potrebna za raskidanje najslabije veze u sistemu. Inicijalna faza-produkcija atoma hlora iz molekula. = 435 = -431 Prva propagaciona faza je blago endortermna: r =4 energija () Prva propagaciona faza: l 16 aktivaciona energija (E a ) l 4 a) Prva propagaciona faza: 3 :. l: : l: 3. b) Druga propagaciona faza: 3. : l : l: 3 : l: =243. l: =-339 r =-106 reakcija Skoro sva količina ina proizvoda stvara se ponavljanjem propagacione faze: Samopropagaciona faza: reakcija se odvija mnogo puta bez dodavanja novih količina ina atoma hlora. Prva propagaciona faza: Druga propagaciona faza: 3 l 3 l. 3. : l : l : l: 3 : l: Druga propagaciona faza: r =-106 4 =-102 = 3 l l 3 3 : : l : l: : l: 3 : l: r =-106 4 =-102 = l l avnoteža a prve propagacione faze pomerena je prema nastajanju krajnjih proizvoda brzim trošenjem metil- radikala u narednom reakcionom koraku. Egzotermna faza (druga propagaciona faza) daje ukupnu vučnu silu za reakciju metana sa hlorom

energija () Prva i druga propagaciona faza: l 16 aktivaciona energija (E a ) reakcija l 4-102 -106 l l l l Skoro sva količina ina proizvoda stvara se ponavljanjem propagacione faze: l l r =-106 4 =-102 = l l 3.Terminaciona faza adikali i slobodni atomi se mogu vezivati kovalentnim vezama. Prekida se lanac kojim nastaju radikali i slobodni atomi - terminacija Stereohemija hlorovanja 3.. l: 3 : l: l 3. 3. 3 : 3 l l l l l ealno gledano, teško da se bilo koji proizvod stvara u terminacionoj fazi, zbog toga što je koncentracija slobodnih radikala u svakom koraku lančane reakcije izuzetno niska. Stereohemija hlorovanja l. l l l eakcija ostalih halogena sa alkanima: l l 435 431 l l l l 243 349 =4 =-106 l l l F F 435 569 F F F F 159 452 =-134 =-293

energija () tranziciono stanje 138 75 4-134 I Br l F I Br l F Entalpije propagacionih faza halogenovanja metana () eakcija F l X 4 3 X 3 X 2 3 X X 4 X 2 3 X X Br J -134 4 75 138-293 -106106-100 -88-427 -102102-25 50 endotermna reakcija reakcija Vežba 4: a) a) Kada metan reaguje sa smešom u kojoj se nalaze jednake molarne količine hlora i broma, dolazi do apstrakcije vodonika samo od strane hlora. Objasnite. b) Koji će proizvod nastati u višku? l l 435 431 Br Br 435 360 =4 = =75 Atom hlora je znatno reaktivniji od atoma broma. Na to ukazuje vrednost D apstrakcije vodonika: 4 naspram 75. Pošto prelazna stanja odslikavaju relativnu stabilnost proizvoda, očigledno je da se ( 3 l) gradi lakše od ( 3 Br) b) 3 l l 3 l l 3 = =106 Br Br 3 Br Br = =100 Kao rezultat, u gotovo jednakim količinama nastaju 3 l i 3 Br. eakcije su skoro jednako egzotermne i jednako brze. Vežba 5: Napisati proizvode koji mogu nastati pirolitičkim krakovanjem 2-metilbutana. (Odredite koja veza će najverovatnije biti homolitički raskinuta i to raskidanje koristite kao prvi korak.) 3 2 3 3 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 3 3 2 2 3 3 2 3 3 2 3 3 3 3 23 2 2