Как узнать каким свойством обладает вещество

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЛКАНОВ

????Галогенирование. Это реакция, в которой галоген в молекуле алкана замещает один водород. При этом образуется галогеноводород:
▫️СН4 + Сl2 =hv= CH3Cl + HCl
Продукт — хлорметан
⚠️ Над стрелкой «hv» — обязательно. Это значит, что реакция протекает на свету 🙂

При избытке хлора происходит полное постепенное замещение водорода:
▫️CH3Cl + Сl2 =hv= CH2Cl2 + HCl (дихлорметан)
▫️CH2Cl2 + Сl2 =hv= CHCl3 + HCl (трихлорметан)
▫️CHCl3 + Сl2 =hv= CCl4 + HCl (тетрахлорметан)

⚠️ То же самое может протекать с бромом Br2. С хлором происходит хлорирование, а с бромом бромирование. Запомни: галогенирование — цепной механизм.

Пропан тоже можно хлорировать:
▫️CH3-СН2-CH3 + Сl2 =hv= CH3-CH(Cl)-СН3 + HCl
Образовался 2-хлорпропан. Помним, как называть вещества? 🙂
⚠️ Галоген замещает водороды там, где их меньше!

????Нитрование (или реакция Коновалова). Это реакция замещения водорода на NO2. Образуются нитросоединения:
▫️CH4 + HO-NO2(разб) =t= CH3-NO2 + H2O
Получился нитрометан
⚠️ HO-NO2 — это азотная кислота HNO3. Просто расписана так, чтобы было понятнее, откуда выделяется вода 🙂

РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ
????Горение. Все углеводороды горят до углекислого газа и воды:
▫️СН4 + 2O2 = СО2 + 2Н2О
Эта реакция протекает, когда ты зажигаешь свою газовую плиту, чтобы погреть супчик ????

Иногда кислорода может быть недостаточно. Тогда образуется угарный газ:
▫️2СН4 + 3O2 = 2СО + 4Н2О
Или просто углерод:
▫️СН4 + O2 = С + 2Н2О

????Окисление воздухом на катализаторе.
CH4 + O2 = (над стрелкой «кат., t»)
Тут возможны несколько продуктов:
1) CH3OH — метиловый спирт
2) HCHO + H2O — формальдегид и вода
3) HCOOH + Н2О — муравьиная кислота и вода

Гомологи метана окисляются иначе:
2CH3-CH2-CH2-CH3 + 5O2 =MnO2, t= 4CH3COOH + 2H2O
Окислением гомологов метана на оксиде марганца (IV) получают карбоновые кислоты

⚠️ В органике есть типичные окислители. Это марганцовка KMnO4 и бромная вода. Алканы с ними не реагируют! Потому что в их молекулах только одинарные связи ☝️

ТЕРМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ АЛКАНОВ

????Разложение. При сильном нагревании (выше 1000 градусов) без доступа воздуха алканы разлагаются на углерод и водород:
▫️С2Н6 =t>1000°С= 2С + 3H2
Если температура 1500°С, получается другое соединение:
▫️2СН4 =1500°С= HC≡СН + 3H2
Эта штука с тремя связями — ацетилен. Встретимся с ним в следующих шагах ????

????Крекинг. В этой реакции длинный алкан расщепляют на алкан поменьше + алкЕН:
▫️C9H20 =600°С= C4H10 + C5H10 (алкен)
????Дегидрирование. В этой реакции от алкана отщепляется водород Н2 и образуется алкен:
▫️C2H6 =Cr2O3= C2H4 + H2
Оксид хрома (III) — самый частый катализатор для дегидрирования алканов

????Изомеризация. Это превращение алкана неразветвлённого строения в разветвлённый его изомер:
▫️CH3-CH2-CH2-CH3 =Al2O3, t= CH3-CH(CH3)-CH3
⚠️ Обязательно катализатор оксид алюминия!

????Дегидроциклизация. Алканы, в которых 6 атомов углерода и более, при нагревании и на катализаторе могут отщеплять водород. Отличие лишь в том, что такое отщепление сопровождается замыканием цепи алкана в цикл:
▫️С6Н14 =t, Pt= C6H6 + 4H2
⚠️ Платиновый катализатор обязательно. В реакции образовался С6Н6 — бензол

КОНВЕРСИЯ МЕТАНА

Метан может реагировать с водой и углекислым газом????
▫️CH4 + H2O =t, Ni= CO + 3H2
▫️CH4 + CO2 =t, Ni= 2CO + 2H2
⚠️ Cмесь CO+H2 называют СИНТЕЗ-ГАЗом, так как из неё можно синтезировать пол-органики ????

Школьная химия крайне непривлекательна и, как следствие, большинство решает не связывать свою жизнь с ней, а большинство из этого большинства не знает её совершенно — и более того — даже не знают, что такое химия! А химия — это вся наша жизнь в пределах живой среды. Почему? Потому что жизнь — это движение. Движение — это перемены. А химия — это как раз-таки наука о переменах, изменениях, превращениях, реакциях, если угодно. Химия есть везде, где есть жизнь, и мы не можем небрежно игнорировать то, на чём стоит всё наше существование. Знание химии значительно меняет мировоззрение, а сама эта наука отчасти порождает собственную философию. Чтобы понимать молекулярные основы окружающей нас живой материи, нужно держать в голове следующие основы химии:

• Фундаментальные знания:

1. Основные термины и понятия: атом, молекула, реакция, равновесие, экзотермия и эндотермия и так далее;
2. Основы классификации веществ: неорганические, органические, соли, кислоты, основания, углеводы, липиды, белки, алкалоиды и тому подобное;
3. Основные виды химических реакций;
4. Основы равновесности реакций: влияние температуры и концентрации на скорость, явление диффузии и тому подобное;

— всё это для того, чтобы понимать идущее далее по списку.

• Практические знания:

1. Самые распространённые вещества в окружающем мире и их применение, получение, польза и опасность, а также техника безопасности при работе с веществами, данные о токсичности и механизмах вредного влияния веществ на организм человека.
2. Основы физической и коллоидной химии: как работает мыло, почему коллоидный раствор золота не жёлтый, а может быть красным и синим, почему грязные растворы мутные, как правильно приготовить желатин, почему стоп-сигналы и сигналы привлечения внимания, посадочные огни в аэропортах красные и тому подобные бытовые аспекты.
3. Основы биохимии: что такое цикл трикарбоновых кислот, откуда в теле берётся энергия, почему нам нужен кислород для жизни, почему алкоголь не даёт энергии, почему жиры сгорают в сахарной печи и тому подобные аспекты здоровой жизни.

Крайне рекомендую «Химия за 30 секунд» Сцерри (это об отдельных элементах и о том, в каких повседневных и не очень объектах они встречаются) и «Молекулы» Эткинса (это о конкретных молекулах и том, как они себя проявляют — например, почему ядовитый полицейский газ имеет приятный запах сирени или почему, если вы положите соду в ваше любимое варенье красного цвета, оно посинеет или позеленеет). А ещё Сергей Шамов в своём ответе ниже рекомендует «50 идей, о которых нужно знать : Химия». Пожалуйста, не поленитесь спуститься ниже и заслуженно одобрить его ответ. Здесь вообще можно всю серию рекомендовать.

Прим.: для сравнения, физика есть везде, то есть вообще везде, и именно она порождает химию, но в вопросах жизни химия ведает больше (а глубже в них ведает биология — глубже в вопросах конкретно человеческой жизни — медицина). Физика тоже меняет мировоззрение и порождает куда больше философского разнообразия, чем химия. И основы физики нужно изучать скорее даже в первую очередь.

Чтите науки. Учите науки. Это интересно.

При движении по группе главной подгруппы сверху вниз⬇️

????Радиус атома увеличтвается

????Электроотрицательность уменьшается

????Окислительные свойства ослабевают

????Восстановительные свойства усиливаются

????Неметаллические ослабевают

????Металлические усиливаются

По периоду слева направо всё наоброт????

????Радиус уменьшается

????ЭО возрастает

????Окислительные свойства усиливаются

????Восстановительные ослабевают

????Неметаллические увеличиваются

????Металлические свойства ослабевают

Чуть менее, чем всем. 

Школа должна дать некоторые базисные знания от всего по чуть-чуть. Немного затрагивают математику, дают некоторое понятие об иностранных языках, позволяют понять что это за странные значки в химии. Университет должен дать понимание. Понять почему что-то работает именно так, а не совершенно иначе, доказать это, показать всю прелесть избранного предмета. 

Я учу математику, но не думаю, что химия очень отличается в этом плане. Вся школьная программа она либо на столько примитивна, что ее затрагивают на первых лекциях. Либо имеет под собой на столько глубокие знания, что об этом говорят под конец семестра. Так формулу площади (любой фигуры) нам доказали только под конец третьего семестра. Нахождение неизвестных, с другой стороны, нам оказали на первой лекции линейной алгебры и больше к этой теме не возвращались. Теорему индукции нам тоже доказывали на первых лекциях, а потом, на второй год, углубились в эту тему довольно глубоко.