Międzynarodowa nomenklatura алканов. Alkany: budowa, właściwości

Warto będzie zacząć od definicji pojęcia алканов. To nasycone lub graniczne węglowodory, parafiny. Także można powiedzieć, że to węglowodany, w których połączenie atomów C odbywa się za pomocą prostych związków. Ogólna formuła ma postać: CnH₂n+ 2.

Wiadomo, że stosunek liczby atomów H i C w ich cząsteczek maksymalnie, jeśli porównać z innymi klasami. Ze względu na to że wszystkie wartościowości zajęci albo C, albo H, chemiczne алканов wyrażone są wystarczająco jasno, więc ich drugim nazwie występuje określenie graniczne lub nasycone węglowodory.

Istnieje Również bardziej starożytna nazwa, która najlepiej odzwierciedla ich względnego химинертность ó parafiny, co w tłumaczeniu oznacza «pozbawione powinowactwa”.

Tak Więc, tematem naszej dzisiejszej rozmowy: «Alkany: гомологический szereg, nomenklatura, budowa, chemia organiczna». Zostaną również zaprezentowane dane dotyczące ich właściwości fizycznych.

Alkany: budowa, nomenklatura

W nich atomy C przebywają w takim stanie, jak sp3-hybrydyzacja. W związku z tym cząsteczki алканов można wykazać jako zestawu тетраэдрических struktur C, które są związane nie tylko między sobą, ale i z H.

Pomiędzy atomami C i H są wytrzymałe, bardzo малополярные s-związku. Atomy same wokół prostych związków zawsze obracają się, w związku z czym cząsteczki алканов przyjmują różne formy, przy czym długość związku, kąt między nimi - wielkości stałe. Formy, które są przekształcane w siebie z powodu rotacji cząsteczki, co się dzieje wokół σ-więzi, przyjęto nazywać ją конформациями.

Bardziej:

Główne etapy rozwoju psychiki w филогенезе

Rozwój psychiki w филогенезе charakteryzuje się kilkoma etapami. Rozważmy dwie główne historie związane z tym procesem.Филогенез - to historyczny rozwój, obejmującego miliony lat ewolucji, historię rozwoju różnych gatunków organizmów żywych.Ontogenez...

Co to jest gronkowiec i metody jego leczenia

Wielu w swoim życiu miał do czynienia z zakażeniem gronkowca. Dlatego konieczne jest posiadanie pełnej informacji o tej chorobie, aby w pełni zrozumieć, co dzieje się w organizmie. Więc co to jest gronkowiec? To bakterie, lub jedną z ich odmian, z kt...

Co studiuje morfologia

 Przed podjęciem się, że studiuje morfologia, należy zauważyć, że sam studiuje ten dział gramatyki. Tak, morfologia studiuje słowo jako część mowy, a także sposoby jego edukacji, jego formy, struktury i gramatyki wartości, a także poszczególne j...

W procesie odrywania atomu H od danej molekuły сформировываются 1-валентные cząstki, zwane углеводородными rodniki. Pojawiają się one w wyniku połączenia nie tylko substancji organicznych, ale i nieorganicznych. Jeśli zabrać 2 atomu wodoru od cząsteczki ostatecznego węglowodoru, to uzyskuje się 2-валентные rodniki.

W Ten sposób nomenklatura алканов może być:

• Promieniowej (stara wersja);
• Zastępczej (międzynarodowa, systematyczna). Ona zaproponowana ИЮПАК.

Cechy promieniowej nomenklatury

W pierwszym przypadku nomenklatura алканов charakteryzuje się w następujący sposób:

1. Egzamin węglowodorów jako pochodne metanu, który został zastąpiony przez 1 lub kilka atomów H rodniki.
2. Wysoki stopień wygody w przypadku nie bardzo skomplikowane związki.

Cechy zastępczej nomenklatury

Zastępcza nomenklatura алканов posiada następujące cechy:

1. Podstawa do nazwy – 1 węglowa łańcuch, reszta cząsteczkowych fragmenty są traktowane jako zastępców.
2. W Przypadku kilku identycznych rodników przed ich nazwy podana jest liczba (ściśle słownie), a radykalne pokoje są oddzielone przecinkami.

Chemia: nomenklatura алканов

Dla wygody informacje przedstawione w formie tabeli.

Powyższe nazewnictwo алканов zawiera tytuły, które ukształtowały się historycznie (pierwsze 4 członek szeregu granicznych węglowodorów).

Nazwy неразвернутых алканов z 5 lub więcej atomami C tworzone od liczebników greckich, które odzwierciedlają to liczba atomów C. Tak, przyrostek-an mówi o tym, że substancja z wielu nasyconych połączeń.

Przy tworzeniu tytułów wdrożonych алканов w roli głównego łańcucha wybierana jest ta, która zawiera maksymalną liczbę atomów C. numer tak, aby zastępcy byli z najmniejsząnumerem. W przypadku dwóch lub więcej łańcuchów jednakowej długości głównej staje się ten, który zawiera największą liczbę zastępców.

Chemia organiczna алканов

Jako węglowodoru-założyciela ich szeregu występuje metan CH₄. Z każdym kolejnym przedstawicielem метанового rzędu obserwuje się odróżnieniu od poprzedniego na метиленовую grupę - CH₂. Ta prawidłowość jest drogi w całym szeregu алканов.

Niemiecki naukowiec Шиль wysunął propozycję nazwać ten szereg гомологическим. W tłumaczeniu z greckiego oznacza «podobny, podobny”.

W Ten sposób, гомологический szereg – zestaw pokrewnych związków organicznych, mających notatnik, ten sam rodzaj struktury z bliskimi химсвойствами. Homologi - członkowie tej serii. Гомологическая różnicę – метиленовая grupa, na którą różnią się w 2 sąsiadujących ze sobą homolog.

Jak już wcześniej wspomniano, w skład każdego nasyconego węglowodoru może być wyrażona za pomocą ogólnej formuły CnH₂n + 2. Tak, w następujący za metanem członkiem гомологического wielu jest ethan - C₂H₆. Aby wyświetlić jego strukturę z метановой, należy wymienić 1 atom H na CH₃ (rysunek poniżej).

Struktura każdego kolejnego homolog może być wycofany z poprzedniego w ten sam sposób. W końcu, z etanu powstaje propan - C₃H₈.

Co to izomery?

To substancje, które mają identyczny jakościowy i ilościowy skład molekularny (identyczną cząsteczkową formułę), jednak różne chemiczną strukturę, a także posiadające różne химсвойствами.

Вышерассмотренные węglowodory różnią się w takiej pozycji, jak temperatura wrzenia: -0,5° - butan, -10° - izobutan. Ten rodzaj изомерии określane jako chemia organiczna węgla szkieletu, odnosi się ona do uszkodzenia strukturalne typu.

Liczba izomerów strukturalnych rośnie w szybkim tempie wraz ze wzrostem liczby atomów węgla. W ten sposób, C₁₀H₂₂ będzie pasował do 75 изомерам (w tym przestrzennych), a dla C₁₅H₃₂ już znane 4347 izomerów, dla C₂₀H₄₂ - 366 319.

Tak Więc, stało się jasne, że to są alkany, гомологический szereg, chemia organiczna, nomenklatura. Teraz warto przejść się do zasad sporządzania tytułów na ИЮПАК.

Nomenklatura ИЮПАК: zasady tworzenia nazw

Po pierwsze, trzeba znaleźć w углеводородной strukturze węgiel łańcuch, który najbardziej długa i zawiera maksymalną liczbę zastępców. Następnie wymagane ponumerować atomy C łańcucha, od końca, do którego najbliżej położony jest zastępca.

Po drugie, podstawa ó nazwa неразветвленного nasyconego węglowodoru, który w liczbie atomów C spełnia najważniejszą łańcuch.

Po trzecie, przed podstawą należy podać numery локантов, w pobliżu których znajdują się zastępcy. Za nimi są rejestrowane przez łącznik nazwy zastępców.

Po czwarte, w przypadku posiadania identycznych zastępców w różnych atomach C локанты łączą przy tym przed nazwą pojawia się умножающая konsola: di ó dla dwóch identycznych zastępców, trzy – dla trzech, tetra ó czterech, penta – dla pięciu itp Liczby muszą być oddzielone od siebie przecinkami, a od słów ó myślnik.

Jeśli jeden i ten sam atom C zawiera tylko dwa zastępcy, локант też jest nagrywany dwa razy.

Zgodnie z tymi zasadami i powstaje międzynarodowa nomenklatura алканов.

Projekcje Ньюмена

Ten amerykański naukowiec zaproponował do graficznej prezentacji konformacji specjalne telewizor płaskoekranowy formuły projekcji Ньюмена. Odpowiadają one form A i B i przedstawiono na rysunku poniżej.

W pierwszym przypadku jest to A-osłonięta budowy, a w drugim - B-kataleptyczna. W pozycji A atomy H mieszczą się w minimalnej odległości od siebie. Tej formie odpowiada największa wartość energii, ze względu na to że odpychanie między nimi jest największy. To energetycznie niekorzyść stan, w wyniku czego cząsteczki stara się go opuścić i przejść do bardziej zrównoważonego stan B. Tutaj atomy H maksymalnie oddalone od siebie. Tak, energetyczna różnica tych postanowień – 12 kj/mol, dzięki czemu swobodny obrót wokół osi w cząsteczce etanu, która łączy grup metylowych, okazuje się nierówna. Po uderzeniu w energetycznie korzystne położenie cząsteczki tam jest opóźniony, innymi słowy, «hamowana». Dlatego jest nazywany zahamowane. Wynik – 10 tys. cząsteczek etanu przebywają w bezuczuciowa postaci konformacji, pod warunkiem temperatury pokojowej. Tylko jedna ma inny kształt - заслоненную.

Uzyskiwanie najwyższych węglowodorów

Z artykułu już było wiadomo, że to alkany (budowa, nomenklatura ich szczegółowo opisane wcześniej). Warto byłoby rozważyć sposoby ich uzyskania. Wyróżniają się one z takich źródeł naturalnych, takich jak olej, gaz, przechodzące gaz, węgiel kamienny. Stosuje się również metody syntetyczne. Na przykład, H₂ 2H₂:

1. Proces гидрирования nienasyconych węglowodorów: CnH₂n (алкены)→ CnH₂n+2 (alkany)← CnH₂n-2 (алкины).
2. Z mieszaniny tlenku C i H - synteza-gazu: nCO+(2n+1)H₂→ CnH₂n+2+nH₂O.
3. Z kwasy karboksylowe (ich soli): elektrolizy na anodzie, na katodzie:

• Elektrolizy Kolbe: 2RCOONa+2H₂O→R-R+2CO₂+H₂+2NaOH;
• Reakcja Dumas (stop z alkalicznych):CH₃COONa+NaOH (t)→CH₄+Na₂CO₃.

1. Krakingu ropy naftowej: CnH₂n+2 (450-700°)→ CmH₂m+2+ Cn-mH₂(n-m).
2. Zgazowanie paliwa (stałego): C+2H₂→CH₄.
3. Syntezę złożonych алканов (галогенопроизводных), które mają mniejszą liczbę atomów C: 2CH₃Cl (хлорметан) +2Na →CH₃ - CH₃ (ethan) +2NaCl.
4. Rozkład wodą метанидов (węglików metali): Al₄C₃+12H₂O→4Al(OH₃)↓+3CH₄↑.

Właściwości Fizyczne granicznych węglowodorów

Dla wygody dane są zgrupowane w tabeli.

Zakończenie

W artykule przedstawiono pojęcie, jak alkany (budowa, nomenklatura, chemia organiczna, гомологический szereg, itp.). Trochę opowiadał o особенностиях promieniowej i wymiany towarów. Opisano, jak uzyskać алканов.

Ponadto, w artykule szczegółowo przelana cała nomenklatura алканов (test może pomóc przyswoić te informacje).