Nomenclatorul internațional de alcani. Alcani: structura, proprietăți

Este util să se înceapă cu o definiție a alcani. Acest saturate sau hidrocarburi saturate, parafine. Putem spune de asemenea, că atomii de carbon, în care atomii de compus C se realizează prin intermediul unor relații simple. Formula generală este de forma: CnH₂n + 2.

Este cunoscut faptul că raportul dintre atomii de H și C în moleculele lor care este posibil, în comparație cu alte clase. Având în vedere că toate valențele sunt ocupate sau C, sau H, și proprietățile chimice ale alcanilor au exprimat suficient viu, astfel încât numele a doua lor protrudes limita expresie sau hidrocarburi saturate.

există, de asemenea, un nume mai vechi, care reflectă cel mai bine himinertnost lor relativă - parafine, care tradus înseamnă „lipsit de afinitate“.

Deci, subiectul conversației noastre de astăzi: „Alka: omolog serie, nomenclatura, structura, izomeria“. Va, de asemenea, să prezinte date cu privire la proprietățile lor fizice.

Alcani: structura, nomenclatura

La acești atomi de C sunt într-o astfel de stare ca sp3-hibridizare. Prin urmare, molecula de alcan poate fi demonstrată ca un set de structuri tetraedrice C, care sunt conectate nu numai între ei, ci și cu H.

Între atomii C și H sunt prezente durabile, foarte scăzută polar s-bond. Atomii în jurul legături simple se rotesc întotdeauna ca o consecință a alcanilor molecule lua diferite forme, în care lungimea conexiunii, unghiul dintre ele - sunt constante. Formele, care sunt transformate în reciproc datorită rotației a moleculei, care are loc în jurul sigma obligațiuni, denumite conformația.

În procesul de desprindere de atomii de H ai moleculei formează un particule 1-valent numite radicali de hidrocarburi. Acești compuși nu sunt rezultatul numai compuși organici , dar și anorganică. Dacă doi atom de hidrogen scădere de la o limită moleculă de hidrocarbură, se obține radicalii 2-valență.

Astfel, alcani poate fi nomenclatură:

• radial (versiune veche);
• Schimbare (internațională, sistematică). Ea a propus IUPAC.

Nomenclatură în special radial

În primul caz, alcani nomenclatură sunt caracterizate după cum urmează:

1. hidrocarburi considerare ca derivați de metan, care este substituit cu 1 sau mai mulți atomi de H radicali.
2. Gradul ridicat de confort în cazul compușilor nu foarte complexe.

Caracteristici ale nomenclaturii de înlocuire

Schimbare nomenclatură alean are următoarele caracteristici:

1. Baza pentru numele - 1 catena de carbon, iar fragmentele moleculare rămase sunt considerate ca substituenți.
2. Dacă există mai mulți radicali identici înainte de numele lor indică numărul (strict în cuvinte), iar numerele de radical separate prin virgulă.

Chimia: nomenclatura alcani

Pentru comoditate, informațiile sunt prezentate sub formă de tabel.

Alcanii nomenclatura de mai sus includ nume istoric sunt formate (primele 4 termeni ai hidrocarburilor saturate serii).

alcanii Aici nondeployed cu 5 sau mai multe C formate din numeralele grecești atomii care reflectă un anumit număr de atomi de C. Astfel sufix -en indică faptul că substanța unui număr de compuși saturați.

In desen titluri dislocate alcanilor ca lanțul principal este selectat cel care conține numărul maxim de atomi de C. Se numerotate astfel încât substituenții au cel mai mic număr. În cazul în care două sau mai multe lanțuri de lungime egală devine cea principală care conține cel mai mare număr de substituenți.

izomerie de alcani

Ca hidrocarbură-fondator al unui număr de acte metan CH₄. Cu fiecare reprezentant al seriei de metan observate în contrast cu gruparea metilen anterior - CH. Acest model poate fi urmărită în întreaga serie de alcani.

om de știință german Schill a prezentat o propunere pentru a denumi numărul de omoloage. Traducere din limba greacă și înseamnă „similare, cum ar fi.“

Astfel, seria omoloagă - un set de compuși organici înrudite având același tip de structură cu aproape himsvoystvami. Omologii - membrii seriei. Omoloaga diferență - grupă metilen, prin care cele două omoloagă adiacente diferite.

Așa cum am menționat anterior, orice compoziție a hidrocarburii saturate poate fi exprimată prin formula generală CnH₂n + 2. Astfel, în urma metanul este un membru al seriei omoloage de etan - C₂H₆. Pentru a deduce structura de metan, este necesară înlocuirea atomului de H la 1 CH (figura de mai jos).

Structura fiecărui Omologul ulterioare pot fi derivate din cele de mai sus, în același mod. Ca rezultat al etan format propan - C₃H₈.

Ce sunt izomeri?

Sunt substanțe care au o compoziție identică calitativă și cantitativă molecular (formula moleculară identică), dar, structuri chimice diferite și având diferite himsvoystvami.

Caracterizat prin hidrocarburile menționate mai sus cu privire la un astfel de parametri ca temperatura de fierbere: -0,5 ° - butan, -10 ° - izobutan. Acest tip de izomerie menționat izomeria schelet ca cărbunos, se referă la tipul structural.

Numărul de izomeri structurali crește rapid, cu numărul de atomi de carbon. Astfel, C₁₀H₂₂ va corespunde 75 (nu inclusiv spațiul) și pentru 4347 C₁₅H₃₂ izomeri izomerii deja cunoscuți, pentru C₂₀H₄₂ - 366319.

Deci, deja era clar că o astfel de alcani, serii omoloage, izomeria, nomenclatura. Acum este necesar să se meargă la regulile pentru numele IUPAC.

Nomenclatura IUPAC: Denumirea educației

În primul rând, este necesar să se găsească o structură a unui lanț de hidrocarbură carbon, care conține cea mai mare lungime și numărul maxim de substituenți. Apoi, numărul necesar lanțul atomi de C, pornind de la capătul care este cel mai apropiat substituent.

În al doilea rând, baza - numele hidrocarburii saturate neramificate, care corespunde numărului de atomi de C este lanțul principal.

, înainte de fundație trebuie să specificați camere lokantov În al treilea rând, care sunt situate în apropierea deputaților. Ele au fost scrise alternează nume despărțite în silabe.

În al patrulea rând, în cazul substituenților identice pe diferiți atomi de C lokanty împreună, în care, înainte de numele apare prefixul înmulțiri: di - doi substituenți identici trei - trei, tetra - patru, penta - la cinci, etc. Figurile .. acestea trebuie să fie separate printr-o virgulă, și din cuvintele - cratimă.

Dacă unul și același atom de C conținea doar doi substituenți lokant, de asemenea, înregistrate de două ori.

Conform acestor reguli, și a format o nomenclatură internațională de alcani.

proiecția lui Newman

Acest om de știință american a sugerat pentru conformații grafice demonstrative formulă de proiecție specială - proiecție Newman. Ele corespund formelor A și B și C sunt prezentate în figura de mai jos.

În primul caz de conformație A-eclipsat, în timp ce al doilea - B-inhibat. În poziția atomii A H sunt situate la o distanță minimă unul față de celălalt. Această formă corespunde cu cea mai mare valoare a energiei, datorită faptului că cea mai mare repulsie între ele. Această stare energetic nefavorabil, prin care molecula tinde să-l părăsească, și trece la o poziție mai stabilă B. Aici atomii de H din distanța maximă unul față de celălalt. Astfel, diferența de energie a acestor prevederi - 12 kJ / mol, astfel încât rotația liberă în jurul axei moleculei de etan, care leagă grupările metil obținute inegale. Odată ajuns în poziția favorabilă energetic al moleculei acolo este întârziată, cu alte cuvinte, „frână“. Acesta este motivul pentru care este numit retardat. Rezultat -. 10 mii de molecule de etan sunt sub forma de temperatura camerei inhibate conformație prevăzută. Doar unul are o formă diferită - eclipsat.

Prepararea hidrocarburilor saturate

Din articol sa aflat că acest alcani (structura, nomenclatura dintre ele descrise în detaliu anterior). Ar fi de prisos să examineze metodele lor de preparare. Ele sunt extrase din surse naturale , cum ar fi petrolul, gazele naturale, gazele care , cărbune. De asemenea, se aplică metode de sinteză. De exemplu, H₂ 2H₂:

1. Procedeul de hidrogenare a hidrocarburilor nesaturate: CnH₂n (alchene) → CnH₂n + 2 (alcani) ← CnH₂n-2 (alchine).
2. Monoxid dintr-un amestec de C și H - syngaz: NCO + (2n + 1) H₂ → CnH₂n + 2 + nH₂O.
3. De la acizi carboxilici (săruri ale acestora): electroliza la anod la catod:

• Kolbe electroliză: 2RCOONa + 2H₂O → R-R + 2CO₂ + H₂ + 2NaOH;
• reacție Dumas (aliaj cu alcalii): CH₃COONa + NaOH (t) → CH₄ + carbonat de sodiu.

1. Cracare de ulei: CnH₂n + 2 (450-700 °) → CmH₂m + 2 + Cn-mH₂ (nm).
2. Gazeificarea de combustibil (solid): C + 2H₂ → CH₄.
3. Sinteza alcani complexe (halogenate) care au un număr minim de atomi de C: 2CH₃Cl (clormetan) + 2Na → CH₃- CH (etan) + 2NaCI.
4. methanide expansiune apă (carburi metalice): Al₄C₃ + 12H₂O → 4AL (OH₃) ↓ + ↑ 3CH₄.

Proprietățile fizice ale hidrocarburilor saturate

Pentru comoditate, datele sunt grupate în tabel.

concluzie

Articolul a fost considerat un astfel de lucru ca alcani (structură, nomenclatură, izomerie, serii omoloage și așa mai departe.). Ea ne spune un pic despre caracteristicile nomenclaturi radiale și de substituție. Metodele sunt descrise pentru obținerea alcanilor.

În plus, articolul enumerate în detaliu toate nomenclatura alcani (test poate ajuta să asimileze informațiile).