Alkanai arba sočiųjų angliavandenilių savybės, nomenklatūra, pavyzdžiai



The alkanai o sočiųjų angliavandenilių jiems būdinga, kad jų struktūroje yra tik paprastos kovalentinės obligacijos. Tai reiškia, kad šių rūšių anglies atomai yra susieti su didžiausiu vandenilio atomų kiekiu, su kuriuo galima suformuoti ryšius, todėl jie yra žinomi kaip prisotintas.

Organinės chemijos visatoje alkanai, taip pat žinomi kaip parafinai, laikomi labai didelėmis labai svarbiomis rūšimis, priklausančiomis alifatinių angliavandenilių (taip pat ir nesočiųjų angliavandenilių) grupei.

Paprasčiausias prisotintas angliavandenilis, kurį galima susidaryti, yra pavyzdys: metanas, junginys, kuris yra dujų fazėje esant standartinėms aplinkos sąlygoms (25 ° C ir atm), kurio formulė yra CH4.

Kaip matyti, vienintelis anglies atomas, esantis šioje molekulėje, turi keturis paprastus ryšius, po vieną su kiekvienu vandenilio atomu.

Alkenai ir alkinai turi svarbų komercinį naudojimą, kaip antai etileno ir propileno atveju; tačiau jie taip pat yra reaktyvesni junginiai nei prisotinti angliavandeniliai, todėl jie turi didelę reakciją, atsirandančią dėl įprastų alkenų ir alkinų..

Indeksas

  • 1 Alkanų nomenklatūra
    • 1.1 Linijinių sočiųjų angliavandenilių nomenklatūra
    • 1.2 Sotųjų šakotųjų angliavandenilių nomenklatūra
    • 1.3 Ciklinių sočiųjų angliavandenilių nomenklatūra
  • 2 Ypatybės
    • 2.1 Geometrinė izomerizacija
    • 2.2 Rūgštingumas
    • 2.3 Poliškumas
    • 2.4 Virimo ir lydymosi taškai
  • 3 Alkanų pavyzdžiai
    • 3.1 Linijiniai alkanai
    • 3.2. Filialų alkanai
    • 3.3 Cikloalkanai
  • 4 Nuorodos

Alkano nomenklatūra

Siekiant tinkamai nurodyti alkanus ar sočius angliavandenilius, pirmas dalykas, kurį reikia nepamiršti, yra tas, kad pagal IUPAC (Tarptautinė grynosios ir taikomosios chemijos sąjunga) keturių paprasčiausių alanų sisteminė nomenklatūra neturėtų būti taikoma..

Linijinių sočiųjų angliavandenilių nomenklatūra

Šie junginiai turi bendrą formulę CnH2n + 2, kur n reikšmė gali būti tik teigiami sveikieji skaičiai (n = 1,2, ...), ir jie yra pavadinti naudojant priešdėlį, atitinkantį anglies atomų skaičių, ir pridedama priesaga -išangės.

Taigi pirmosios keturios prisotintos molekulės yra: metanas (CH4), etanas (C) |2H6), propanas (C)3H8) ir butanas (C4H10).

Pradžioje nuo penkių iki dešimties anglies atomų alkanų nomenklatūros, skaičiuojamas ilgiausias grandinėje esančių šių atomų skaičius, jei jis yra tęstinis.

Be to, tuo atveju, kai alkanas yra atimamas vandenilio atomu, jis tampa pakaitu, ty grupe, kuriai pasikeičia nutraukimas -išangės iki -ilo. Pavyzdžiui, metanas (CH4) taptų metilu (-CH3) ir panašiai kaip ir kitos molekulės.

Atsižvelgiant į tai, kas buvo pasakyta iki šiol, ir pridedant, kad skaičius visada turi būti pradėtas su anglies atomu, turinčiu artimiausią pakaitą, nurodomas pakaitos padėtis, po kurios nurodomas alkano pavadinimas..

Taigi minėtas junginys vadinamas 3-metilpentanu.

Įtampių prisotintų angliavandenilių nomenklatūra

Panašiai šakotosios grandinės alkanai turi tą pačią formulę kaip ir linijiniai alkanai, bet n> 2. Taigi, kai vienas ar daugiau atomų arba atomų grupių pakeičia vieną arba daugiau vandenilio atomų, reikėtų pažymėti šių pakaitų vietą..

Jei yra keletas panašių alkilo grupių šakų, naudojamos išraiškos di-, tri- o tetra- nurodyti šių pakaitų kiekį, prieš kurį nurodoma jų padėtis ir kulminacija su alkano pavadinimu..

Jei pakaitai yra skirtingi, jie yra pavadinti pagal abėcėlę, taip pat gali turėti ne anglies pakaitus, tokius kaip chloras (Cl) arba nitro (NO2).

Visais atvejais, norint skaičiuoti pagrindinės grandinės anglies atomų skaičių, mažiausias skaičius nurodomas anglies, kuri yra susieta su mažiausiu pakaitu abėcėlės tvarka, skaičiui ir toliau seka tą kryptį.

Ciklinių sočiųjų angliavandenilių nomenklatūra

Sotieji cikliniai angliavandeniliai, geriau žinomi kaip cikloalkanai jie turi bendrą formulę CnH2n, kur n = 3,4, ...

Šių organinių molekulių anglies atomai yra išdėstyti uždarais būdais, ty jų struktūra sudaro žiedą.

Šių rūšių pavadinimui mes laikomės pirmiau aprašytų linijinių ir šakotų alkanų gairių, tik pridedant priešdėlį ciklą-. Taip pat atsižvelgiama į ciklopropaną (C)3H6) kaip paprasčiausias cikloalkanas.

Tokiu pačiu būdu šios molekulės gali turėti daugiau nei vieną žiedą, integruotą į jų pagrindinę grandinę, mažiausiai anglies atomų lygus trims ir netgi sudarančius labai sudėtingas struktūras..

Savybės

Sotieji angliavandeniliai turi pagrindines savybes, sudarančias paprastus ryšius tarp jų atomų, todėl jie yra labai daug molekulių grupės ir suteikia jiems gana specifines savybes, kaip aprašyta toliau:

Geometrinė izomerizacija

Alkano molekulių struktūra sukuria jų fizinių ir cheminių savybių modifikacijas dėl keturių jungčių, kurias gali susidaryti anglis, konformacijos.

Tai reiškia, kad nors šiose molekulėse anglis turi spibridizaciją3, kampai tarp gretimų atomų gali skirtis priklausomai nuo atomo tipo.

Norėdami tiksliau paaiškinti, cikloalkanai turi sukimo kampus, kurie suteikia jiems unikalią savybę, vadinamą stereochemija, kuri gali paveikti molekulės energiją ir kitus jai būdingus veiksnius, pvz., Spektroskopines ir optines savybes..

Rūgštingumas

Sočiųjų angliavandenilių reaktyvumas jonų ir kitų polinių rūšių atžvilgiu yra gana mažas. Tuo pat metu jie beveik neturi sąveikos su rūgštinėmis ir šarminėmis medžiagomis.

Poliškumas

Alkanai yra laikomi nevadančiais, nes jie turi beveik nulinį poliškumą esant elektriniam laukui. Taigi vandenilio jungtys negali būti sukurtos, kad būtų galima tirpinti poliariniuose tirpikliuose.

Taigi jie praktiškai tirpsta visuose ne poliniuose tirpikliuose, nesimaišantys su poliniais tirpikliais, tokiais kaip vanduo.

Virimo ir lydymosi taškai

Sotieji angliavandeniliai susidaro tarpmolekulinės sąveikos, atsiradusios dėl van der Waals jėgų, kai stipresnės sąveikos rezultatas yra aukštesnės virimo vietos.

Panaši tendencija pastebima lydymosi taškuose, tačiau tai yra dėl molekulės pakavimo pajėgumų.

Kadangi šios sąveikos yra tiesiogiai susijusios su rūšies molekuliniu svoriu, tuo didesnė molekulė, tuo didesnė jo virimo ir lydymosi temperatūra..

Taigi, turint tvirtesnę struktūrą, kuri suteikia jiems tarpmolekulinio kontakto plokštumą, cikloalkanai turi aukštesnį virimo ir lydymosi tašką nei atitinkami linijiniai alkanai.

Alkanų pavyzdžiai

Linijiniai alkanai

Metanas: Tai bespalvė ir bekvapė dujos, gaminamos gausiai gamtoje ir kaip tam tikros žmogaus veiklos produktas. Metanas yra paprasčiausias alkanų narys ir yra vienas stipriausių šiltnamio efektą sukeliančių dujų (Encyclopædia Britannica, 2017).

Etanas: tai dujos, daugiausia randamos gamtinėse dujose ir naudojamos mišiniuose su kitomis dujomis kuriant kurą.

Propanas- tai bespalvė dujos, kurios randamos gamtinėse dujose ir naudojamos kaip kuras namuose ir pramonėje. Cheminė propano formulė yra C3H8 ir išplėstinė formulė yra CH3CH2CH2 (Propano formulė, S.F).

Butanas: arba n-butanas yra vienas iš dešimčių iš žalios gamtinių dujų išgautų dujų ir gali būti gaminamas iš žalios naftos. N-butanas yra daugiafunkcis bespalvis dujas. Butanas gali būti naudojamas šildymui, aušinimui ir degikliams žiebtuvėliams.

N-pentanas: tai skaidrus bespalvis skystis, kurio kvapas panašus į aliejų. Pentanas randamas alkoholiniuose gėrimuose ir apynių aliejuje. Šis alkanas yra kai kurių degalų komponentas ir naudojamas kaip specialus tirpiklis laboratorijoje.

N-heksanas: tai skaidrus, bespalvis skystis, kurio kvapas panašus į aliejų. Jis randamas citrusiniuose vaisiuose ir naudojamas maistiniams aliejams iš sėklų ir daržovių, kaip specialios paskirties tirpikliu, ir valymo priemone..

N-heptanas: yra skaidrus, bespalvis skystis, kurio kvapas panašus į aliejų. Jis randamas kardamone. Mažiau tankus nei vanduo ir netirpsta vandenyje. Garai sunkesni už orą.

N-oktanas: tai bespalvis skystis, turintis benzino kvapą. Mažiau tankus nei vanduo ir netirpsta vandenyje. Todėl jis plaukioja ant vandens. Gauna dirginančius garus.

Metilo chloridas: taip pat vadinamas chlormetanu, yra bespalvė dujos. Tai paprasčiausias halogenalkanas, naudojamas gaminant silikoninius polimerus ir gaminant kitus cheminius produktus.

Chloroformas- tai bespalvis, kvapus ir labai lakus skystis, plačiai naudojamas jo anestetinėms savybėms. Dėl šių savybių jis turi reputaciją, kad jis gali svaiginti ar nukentėti žmones, netgi vartojant mažomis dozėmis („MoviesDoes Chloroform“ iš tikrųjų išmuša jus taip greitai, kaip jie rodomi filmuose?, 2016).

Anglies tetrachloridas: taip pat vadinamas tetrachlormetanu, bespalviu, tankiu, labai toksišku, lakiu, nedegiu skysčiu, kuris yra būdingas kvapas ir naudojamas kaip tirpiklis.

Chloretanas: tai dujos, kondensuojamos lengvo slėgio metu. Chloretanas pirmiausia naudojamas vietiniam skausmui mažinti sporto medicinoje (Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras, 2017)..

BrometanasTaip pat žinomas kaip etilo bromidas, jis yra lakus, bespalvis skystis, šiek tiek tirpus ir tankesnis už vandenį. Garai yra sunkesni už orą. Jis naudojamas farmacijos produktų gamybai ir kaip tirpiklis.

Filialų alkanai

Izobutanas: tai bespalvė dujos su silpnu aliejaus kvapu. Jis siunčiamas kaip suskystintas dujas pagal garų slėgį. Kontaktas su skysčiu gali sukelti užšalimą. Jis lengvai apšviestas.

Izopentanas: taip pat vadinamas 2 metilbutanu, yra bespalvis vandeninis skystis su benzino kvapu. Plūdės vandenyje. Gaminami degūs ir dirginantys garai (Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras, „PubChem Compound Database“;, 2017).

2-metilpentanas: yra šakotosios grandinės alkanas, turintis molekulinę formulę C6H14. Tai vandeninis skystis, turintis benzino kvapą, kuris plaukioja ant vandens ir sukuria dirginančius garus.

3, 3-dimetilheksanas: randama žolėse ir prieskoniuose. 3, 3-dimetilheksanas yra Osmanthus fragrans (saldaus osmanthuso) ir ženšenio aliejaus komponentas.

2, 3-dimetilheksanas: rasti vaisiuose. 2,3-dimetilheksanas yra lakusis krakmolo komponentas.

Neopentanas: tai mažiau tankus skystis nei vanduo. Netirpsta vandenyje, bet tirpsta alkoholyje (Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras, 2015).

2,3,4-trimetilpentanas: arba izoctanas išleidžiamas į aplinką gaminant, naudojant ir šalinant su naftos pramone susijusius produktus. 2,2,4-trimetilpentanas prasiskverbė į žmogaus odą ir sukėlė rankų odos ir audinių nekrozę, reikalingą chirurgiją (Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras, 2017)..

Cikloalkanai

Ciklopropanas: tai bespalvė dujos, kurios kvapas panašus į aliejų. Kontaktas su skysčiu gali sukelti užšalimą. Jis gali užspringti dėl oro perkėlimo ir turi didelio koncentracijos narkotinį poveikį.

Ciklobutanas: Dujos, kondensuojančios į skystį 13 ° C temperatūroje. Netirpi vandenyje. Tirpsta alkoholyje, acetone ir eteryje.

Ciklopentanas: tai skaidrus, bespalvis skystis, kurio kvapas panašus į aliejų. Mažiau tankus nei vanduo ir netirpi. Garai yra sunkesni už orą.

Cikloheksanas: tai randama karpose. Skiediklis maisto priedų spalvų priedų mišiniuose.

Cikloheptanas: tai yra aliejingas skystis, bespalvis, netirpus ir mažiau tankus už vandenį. Didelių koncentracijų įkvėpimas gali turėti narkotinį poveikį. Jis naudojamas kitiems chemijos produktams gaminti.

Ciklooktanas: yra devynių anglies atomų policikliniai angliavandeniliai. Netirpsta vandenyje.

Metilcikloheksanas: tai skaidrus, bespalvis skystis, kurio kvapas panašus į aliejų. Metilcikloheksane kėdės, kurioje didžioji metilo grupė yra ekvatorinė, konformacija yra labiausiai stabili ir todėl labiausiai apgyvendinta visų galimų konformacijų (Carey, 2011).

Izopropilo cikloheksanas: yra bespalvis skystis, randamas vaisiuose. Izopropilo cikloheksanas randamas Carica papaija (papaja).

metilciklopentanas: tai bespalvis skystis, netirpus ir tankesnis už vandenį. Garai gali būti narkotiniai ir dirginantys. Metilciklopentanas yra izoliuotas iš Helianthus annuus (saulėgrąžų).

Norboranas: yra biciklinis alkanas, dar vadinamas biciklo [2.2.1] heptanu, kurio formulė C7H12.

Nuorodos

  1. Alkanai. (2016 m. Lapkričio 28 d.). Gauta iš chem.libretexts.org.
  2. Alkanai. (S.F.). Gauta iš hyperphysics.phy-astr.gsu.edu.
  3. (2014). Alkanai. Gauta iš bbc.co.uk.
  4. Carey, F. A. (2011 m. Gruodžio 2 d.). Angliavandenilis. Išgauti iš britannica.
  5. Encyclopædia Britannica. (2017 m. Kovo 24 d.). Metanas. Susigrąžinta iš britannica.com.
  6. Khan akademija. (S.F.). Alkanai, cikloalkanai ir funkcinės grupės. Atkurta dekhanacademy.org.
  7. „MoviesDoes Chloroform“ iš tikrųjų išmuša jus taip greitai, kaip jie rodomi filmuose? (2016). Susigrąžinta iš scienceabc.
  8. Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras ... (2017, gegužės 06). „PubChem Compound“ duomenų bazė; CID = 6337. Gauta iš „PubChem“.
  9. Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras. (2015 m. Gegužės 6 d.). „PubChem Compound“ duomenų bazė; CID = 10041. Gauta iš „PubChem“.
  10. Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras. (2017 m. Gegužės 6 d.). „PubChem Compound“ duomenų bazė; CID = 10907. Gauta iš „PubChem“.
  11. Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras. „PubChem Compound“ duomenų bazė; (2017 m. Gegužės 6 d.). „PubChem Compound Database“, CID = 6556,. Gauta iš „PubChem“.
  12. Propano formulė. (S.F.). Atkurta iš softschools.com.