Полезно е да се започне с определение на алкани.Това е наситен или наситени въглеводороди, парафини.Можем също така да се каже, че въглерода атоми, в която съединение C се извършват с помощта на единични връзки.Общата формула е под формата на: CnH₂n + 2.
известно, че съотношението от Н и С-атома в молекулата си, като е възможно в сравнение с други класове.Като се има предвид, че всички валенции са заети или C, или H, и химични свойства на алкани, изразени достатъчно ярко, така че втората си титла фраза да е маргинални или наситени въглеводороди.
Има и по-древен име, което най-добре отразява техния относителен himinertnost - парафини, което в превод означава "липсват афинитет".
Така че, темата на нашия днешния разговор: "Алка:. Хомоложна серия, номенклатура, структура, изомерия"Там също ще бъде представен с данни за техните физични свойства.
Алкани: структура, номенклатурните
С атоми в тях са в такова състояние, както sp3-хибридизация.Затова алкан молекули може да се докаже като набор от тетраедални структури C, които са свързани не само помежду си, но и с H.
между С и Н атома са настоящето трайни, много ниска полярна ите-връзка.Атомите около прости отношения винаги се въртят, което е и причината молекулите на алканите да приемат различни форми, а дължината на облигации, на ъгъла между тях - константи.Формите, които се превръщат едно в друго поради въртенето на молекулата, която се проявява около σ-връзки, по-нататък му конформация.
В процеса на отделяне на Н атом на молекулата образува 1-валентни частици, наречени въглеводородни радикали.Тези съединения са не само резултат органични съединения, но също неорганично.Ако вземете два водородни атома от въглеводородни молекули на границата, ние получаваме 2-валентни радикали.
Така номенклатурата на алкани може да бъде:
- радиална (старата версия);
- заместване (международно, системно).Тя предложи IUPAC.
Удобства радиална номенклатура
В първия случай, номенклатурата на алкани се характеризира, както следва:
- преглед въглеводороди като метан производни, който е заместен с един или повече Н атома радикали.
- висока степен на удобство при не много сложни съединения.
Удобства номенклатура смяна
подмяна номенклатура на алканите има следните характеристики:
- основа за титлата - 1 въглероден веригата, а останалите молекулни откъси се разглеждат като заместители.
- Ако имате няколко идентични радикали, преди името им показва броя (в строго думи), и радикалните числа, разделени със запетаи.
Chemistry: номенклатура на алканите
За удобство, информацията се представя в табличен вид.
| Наименование на веществото | база име (корен) | Molecular Формула | Title въглероден заместник | Формула въглероден заместник |
| Метан | Met- | CH₄ | Метил | CH₃ |
| Итън | етно | C₂H₆ | Етил |
C₂H₅ |
| Пропан | проп | C₃H₈ | Пропил | C₃H₇ |
| Бутан | фърмуера | C₄H₁₀ | бутил | C₄H₉ |
| Пентан- | пент | C₅H₁₂ | Пентил | C₅H₁₁ |
| хексан | шестнадесетичен | C₆H₁₄ | Hexyl | C₆H₁₃ |
| хептан | -хепт | C₇H₁₆ | хептил | C₇H₁₅ |
| Octane | октомври | C₈H₁₈ | Octyl | C₈H₁₇ |
| Nonant | на инвариант | C₉H₂₀ | нонилов | C₉H₁₉ |
| Dean | декстран | C₁₀H₂₂ | Децил | C₁₀H₂₁ |
Горната номенклатура на алканите включва имена, които са разработили исторически (първите четири условията на серията от наситени въглеводороди),
имена nondeployed алкани с 5 или повече въглеродни атоми са формирани от гръцките цифрите, които отразяват определен брой атоми C. Така -ен наставка показва, че веществото на редица наситени съединения.
При събирането на имената на алкани разгърнати като гръбнак, избра един, който съдържа максималния брой атоми C. Той е номерирани така, че депутатите са имали най-малък брой.При две или повече вериги с еднаква дължина става главен която съдържа голям брой заместители.
Изомерия от алкани
като въглеводород-основател на редица актове метан CH₄.С всеки следващ представител на серията метан наблюдава разлика от предишния в метилен група - СНг.Този модел може да се проследи през серия от алкани.
немският учен Schill внесе предложение да се обади на този номер хомология.Преведено от гръцки смисъла "подобна, като."
Така хомоложна серия - набор от свързани органични съединения, които имат един и същ тип конструкция с близо himsvoystvami.Хомолози - членовете на тази серия.Хомоложна разлика - метилен група, които се различават по 2 съседна хомолог.
Както бе споменато по-рано, съставът на който и да е наситен въглеводород може да се изрази с обща формула CnH₂n + 2. По този начин, след члена на хомоложния ред на метан е етан - C₂H₆.За да се покаже структурата на метан, е необходимо да се замени един H атом на CH₃ (фигурата по-долу).
структура на всяка следваща хомолог може да бъде извлечена от предходната същия начин.В резултат на етан образува пропан - C₃H₈.
Какви са изомери?
са химикали, които имат идентичен качествен и количествен молекулен състав (идентична молекулна формула), но различна химична структура, както и с различни himsvoystvami.
счита горе въглеводороди различават по параметъра на точката на кипене: -0,5 ° - бутан, -10 ° - изобутан.Този тип изомерия по-изомери на въглероден скелет, която се отнася до структурни тип.
редица структурни изомери увеличава бързо с брой на въглеродните атоми.По този начин, C₁₀H₂₂ ще съвпадне 75 изомер (без да се включва пространството), и са известни с C₁₅H₃₂ 4347 изомери, за C₂₀H₄₂ - 366 319.
Значи, това стана ясно, че такива алкани, хомоложна серия, изомерия, номенклатура.Сега е необходимо да отидете на правилата за имената на IUPAC.
IUPAC номенклатура: формирането на правила име
Първо, вие трябва да погледнете в въглеводородна структура на въглеродна верига, която е най-дългата и съдържа максималният брой заместители.След това, което искате да преброят верига C атом, като се започне от края, който е най-близо заместник.
Второ, база - заглавието неразклонена наситена въглеводородна на броя, който съответства на С атом е главната верига.
Трето, преди създанието трябва да уточни lokantov стаи, които са разположени в близост до депутатите.Те са написани с имена дефис заместници.
Четвърто, в случай на идентични заместители на различни атоми С lokanty заедно, при което се появява преди името умножаване префикс. Ди - два еднакви заместители три - до три, тетра - четири до пет пента - и т D. Номерата трябва да бъдат разделени със запетая, а думите на - таблото.
Ако същото С атом, съдържа само два заместителя lokant също се отчитат два пъти.
Съгласно тези правила, и формира международна номенклатура на алканите.
Нюман прогнози
Този американски учен, предложени за графична демонстрационни конформации специална проекция формула - Нюман прогнози.Те съответстват на формуляри А и Б, и е показано на фигурата по-долу.
В първия случай, конформацията A-засенчен, а вторият - B-инхибира.В положение А, Н атоми са разположени на минимално разстояние един от друг.Тази форма съответства на най-голямата стойност на енергията се дължи на факта, че най-отблъскване между тях.Той е енергично неблагоприятното състояние, в резултат молекула е склонна да го оставя и да се премине към по-устойчиво положение B. Тук Н атома са най-отдалечени една от друга.Така, разликата енергия на тези позиции - 12 кДж / Mol, позволявайки свободно въртене около ос, в молекулата на етан, която свързва метиловата група се получава неравномерно.След въвеждане на енергично благоприятно положение на молекулата има забавено, с други думи, "спирачка".Ето защо тя се нарича изостаналост.Резултати -. 10000 етан молекули са под формата на потиснато конформация при условия на стайна температура.Само един е с различна форма - засенчен.
Първи наситени въглеводороди
От статията стана известно, че тази алкани (структура, номенклатурата им са подробно описани по-горе).Полезно е да се обмислят начини ще се получават тях.Те са извлечени от естествени източници като нефт, природен газ, свързан газ и въглища.Нанесете също синтетични методи.Например, водорода 2H₂:
- процес на хидрогениране на ненаситени въглеводороди: CnH₂n (алкени) → CnH₂n + 2 (алкани) ← CnH₂n-2 (алкини).
- окис от смес от С и Н - синтетичен газ: подофицер + (2n + 1) + водорода → CnH₂n 2 + nH₂O.
- от карбонова киселина (сол): електролиза на анода, катода:
- Колбе електролиза: 2RCOONa + 2H₂O → R-R + 2CO₂ + водорода + 2NaOH;
- реакция Dumas (сплав с алкален): CH₃COONa + NaOH (т) → CH₄ + Na₂CO₃.
- нефтен крекинг: CnH₂n + 2 (450-700 °) → CmH₂m + 2 + Cn-mH₂ (нанометра).
- газификация горива (твърдо вещество): C + 2H₂ → CH₄.
- Синтез на алкани (халоген), които имат по-малък брой атоми C: 2CH₃Cl (хлорометан) + 2Na → CH₃- CH₃ (етан) + 2NaCl.
- разлагане на водата methanide (метални карбиди): Al₄C₃ + 12H₂O → 4Al (OH₃) ↓ + 3CH₄ ↑.
физични свойства на наситени въглеводороди
За удобство, те са групирани в таблицата.
| Формула | Alcan | температура на топене в точка ° C | кипене в ° C | Density, г / мл |
| CH₄ | Метан | -183 | -162 | 0415 в т = -165 ° C |
| C₂H₆ | Итън |
-183 | -88 | 0561 в т = -100 ° C |
| C₃H₈ | Пропан | -188 | -42 | 0583в т = -45 ° C |
| п-C₄H₁₀ | п-бутан | -139 | -0,5 | 0579 в т = 0 ° C |
| 2-метилпропан | - 160 | - 12 | 0557 в т = -25 ° C | |
| 2,2-пропан |
- 16 | 9,5 | 0613 | |
| п-C₅H₁₂ | н-пентан | -130 | 36 | 0626 |
| 2-метилбутан | - 160 | 28 | 0620 | |
| п-C₆H₁₄ | н-хексан | - 95 |
69 | 0660 |
| 2-метилпентан | - 153 | 62 | 0683 | |
| п-C₇H₁₆ | п-хептан | - 91 | 98 | 0683 |
| п-C₈H₁₈ | п-Octane | - 57 | 126 | 0702 |
| 2,2,3,3-тетра-метилбутан | - 100 | 106 | 0656 | |
| 2,2,4-пентан | - 107 | 99 | 0692 | |
| п-C₉H₂₀ | п Nonant | - 53 | 151 | 0718 |
| п-C₁₀H₂₂ | п-Dean | - 30 | 174 | 0730 |
| п-C₁₁H₂₄ | п Ундекан | - 26 | 196 | 0740 |
| п-C₁₂H₂₆ | п-dodecan | - 10 | 216 | 0748 |
| п-C₁₃H₂₈ | п-тридекан | - 5 | 235 | 0756 |
| п-C₁₄H₃₀ | п-тетрадекан | 6 |
254 | 0762 |
| п-C₁₅H₃₂ | п-пентадекан | 10 | 271 | 0768 |
| п-C₁₆H₃₄ |
н-хексадекан | 18 | 287 | 0776 |
| п-C₂₀H₄₂ | п-ейкозан | 37 | 343 | 0788 |
| п-C₃₀H₆₂ | п Triakontan | 66 |
235 при 1 mm Hg.Член | 0779 |
| п-C₄₀H₈₂ | п Tetrakontan | 81 |
260 при 3 mm Hg.Чл. | |
| п-C₅₀H₁₀₂ | п Pentakontan | 92 |
420 при 15 mm Hg.Чл. | |
| п-C₆₀H₁₂₂ | п Geksakontan | 99 | ||
| п-C₇₀H₁₄₂ | п Geptakontan | 105 |
||
| п-C₁₀₀H₂₀₂ | п Gektan | 115 |
Заключение
Статията бе счетено за такова нещо като алкани (структура, номенклатурата,изомерия, хомоложна серия и др.).Little говори за особеностите на радиални и подмяна номенклатура.Описани са методи за получаване на алкани.
В допълнение, изделието вписана в подробности цялата номенклатура на алканите (тест може да ви помогне, за да асимилира информацията).
