1. Metan, uning tuzilishi

3. To‘yingan uglevodorodlarning kimyoviy xossalari

Toʻyingan uglevodorodlarning eng xarakterli reaksiyalari oʻrin almashish reaksiyalaridir. Masalan, yoritilganda metan xlor bilan reaksiyaga kirishadi (kuchli yorug'lik ostida portlash sodir bo'lishi mumkin). Darhaqiqat, to'yingan uglevodorodlarning galogenlar bilan reaksiyalari ancha murakkab. Yorug'lik energiyasi so'rilganda xlor molekulalari atomlarga parchalanadi. Bir juft bo'lmagan elektronga ega bo'lgan xlor atomlari kimyoviy jihatdan juda faoldir. Ular metan molekulasi bilan to'qnashganda, reaksiya sodir bo'ladi, buning natijasida erkin kimyoviy jihatdan juda faol metil radikali hosil bo'ladi. Uning faolligi, shuningdek, juftlashtirilmagan elektronning mavjudligi bilan izohlanadi (ishlatilmagan valentlik).

Juftlanmagan elektronga ega va shuning uchun foydalanilmagan valentlikka ega bo'lgan zarralar erkin radikallar deb ataladi.
Yuqorida aytilganlardan ko'rinib turibdiki, metanning xlor bilan reaksiyasi erkin radikal mexanizmga muvofiq davom etadi. Metil radikali (juda yuqori reaktivlikka ega) boshqa xlor molekulasi bilan reaksiyaga kirishib, undagi atomlar orasidagi aloqalarni uzadi va juftlashtirilmagan elektronlar bilan erkin xlor atomlarini ajratadi. Shunday qilib, keyingi o'zgarishlarni keltirib chiqaradigan yangi kimyoviy faol zarralar tug'iladi.
Ketma-ket o'zgarishlar zanjiriga olib keladigan reaktsiyalar zanjir reaktsiyalari deb ataladi.
Etan, propan va boshqa to'yingan uglevodorodlar xlor bilan xuddi shunday reaksiyaga kirishadi. Olingan moddalar xlor hosilalari deb ataladi (umumiy holatda, galogen hosilalari). Ularning ko'pchiligi erituvchi sifatida ishlatiladi. To'yingan uglevodorodlar galogenlar bilan faqat yuqori haroratda yoki yorug'lik ta'sirida reaksiyaga kirishganligi sababli, ular oddiy haroratda bromli suvning rangini o'zgartirmaydi.
Barcha toʻyingan uglevodorodlar yonib uglerod oksidi (IV) va suv hosil qiladi. Metan rangsiz olov bilan yonadi, issiqlik ajralib chiqadi:

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + 880 kJ

Metanning havo bilan aralashmasi (miqdori bo'yicha 5 dan 15% gacha metan bo'lgan) yondirilganda portlash bilan yonib ketadi. Portlash boshqa to'yingan uglevodorodlarning havo bilan aralashmasida ham sodir bo'lishi mumkin. Shuning uchun metan, etan, propan va butanning havo bilan aralashmasi juda xavflidir. Ular ba'zan tosh ko'mir konlarida, zavod qozonlarida, ustaxonalarda va turar-joylarda paydo bo'lishi mumkin.

Havoga kirmasdan kuchli isitish (1000 ° C dan yuqori) bilan to'yingan uglevodorodlar parchalanadi:
Agar metan yuqori haroratga (1500 ° C) qizdirilsa, reaktsiya quyidagicha sodir bo'ladi:

2CH4 → H - C \u003d C - H + ZH2

Ushbu dehidrogenatsiya reaktsiyasi (vodorodni yo'q qilish) katta sanoat ahamiyatiga ega, shuningdek, boshqa to'yingan uglevodorodlarni, shu jumladan C2H6 etanni degidrogenlash:

Oddiy tuzilishdagi uglevodorodlar katalizatorlar ta'sirida va qizdirilganda izomerlanish reaktsiyalariga uchraydi va tarmoqlangan uglevodorodlarga aylanadi:
pentan 2-metilbutan
Metandan foydalanish juda xilma-xildir. Tabiiy gaz shaklida metan yoqilg'i sifatida keng qo'llaniladi.
Metanning xlor hosilalari ham katta amaliy ahamiyatga ega. Dixlorometan CH2C12, triklorometan (xloroform) CHC13, uglerod tetraklorid (tetra-uglerod xlorid) CC14, 1,2-dikloroetan C1CH2CH2C1 erituvchi sifatida ishlatiladigan suyuqliklardir. Tibbiyotda trixlorometan (xloroform) va triyodometan (yodoform) ishlatiladi. Uglerod tetraklorid bug'lanish jarayonida yonayotgan ob'ektni atmosfera kislorodiga kirishdan ajratib turadigan og'ir bug'larni hosil qilganligi sababli, u yong'inlarni o'chirish uchun ishlatiladi.³.