Международната номенклатура на алканите. Алкани: структура, свойства

Полезно е да се започне с определение на алкани. Това наситен или наситени въглеводороди, парафини. Можем също да се каже, че въглеродни атома, в която съединение С-атоми се осъществява с помощта на прости връзки. Общата формула е от вида: CnH₂n + 2.

Известно е, че съотношението на Н и С-атома в техните молекули, като е възможно в сравнение с други класове. Като се има предвид, че всички валенции са заети или С, или Н, и химични свойства на алкани изразени достатъчно ярко, така че второто си име подава граница фраза или наситени въглеводороди.

има и по-древно име, което най-добре отразява техния относителен himinertnost - парафини, което в превод означава "липса на афинитет".

Така че, като темата на днешната днешния разговор: "Алка: хомоложния ред, номенклатурата, структурата, изомерия". Ще съдържа също така информация относно техните физични свойства.

Алкани: структура, номенклатура

В тези въглеродни атоми са в такова състояние като sp3 хибридизация. Следователно алкан молекула може да се демонстрира като набор от четиристенен структури С, които са свързани не само помежду си, но също така и с Н.

Между С и Н атоми присъстват издръжлив, много ниска полярен S-връзка. Атомите около единични връзки винаги се въртят вследствие на алкани молекули имат различни форми, при което дължината на връзката, ъгълът между тях - са константи. Форми, които се превръщат един в друг поради въртенето на молекулата, което се случва около а-връзки, по-нататък своята конформация.

В процеса на отделяне от Н атоми на молекулата образува 1-валентни частици, наречени въглеводородни радикали. Тези съединения са резултат не само органични съединения, но също така и неорганични. Ако изваждащ две водороден атом от граница въглеводород молекула, един получава 2-валентни радикали.

По този начин могат да бъдат алкани номенклатура:

• радиална (старата версия);
• Смяна (международен, системно). Тя предложен от IUPAC.

Особено радиална номенклатура

В първия случай номенклатура алкани се характеризират, както следва:

1. Разглеждане въглеводороди като производни на метан, който е заместен с 1 или повече Н атоми радикали.
2. Високата степен на удобство при не много сложни съединения.

Характеристики на номенклатурата замяна

Смяна номенклатура балкан е със следните характеристики:

1. Основата за името - 1 въглеродната верига, а останалите молекулни фрагменти се считат като заместители.
2. Ако има няколко идентични радикали преди името показва броя (строго думи), и радикални числа, разделени със запетая.

Химия: номенклатура на алкани

За удобство, информацията се представя в табличен вид.

Горната номенклатура алкани включват имена исторически са образувани (първите 4 условията на наситени въглеводороди серия).

Тук nondeployed алкани с 5 или повече С, образувани от гръцката цифри атоми, които отразяват определен брой атоми С. Така -ен наставка показва, че веществото на редица наситени съединения.

При изготвянето заглавия разположени алкани като основната верига се избира тази, която съдържа максималния брой атоми С се номерират, така че заместителите имат най-малък брой. В случай, че две или повече вериги с еднаква дължина става основната този, който съдържа най-голям брой заместители.

изомерия на алканите

Както въглеводород създател на редица актове метан CH₄. С всеки представител на серията метан наблюдава разлика от предишния метиленова група - СНг. Този модел може да се проследи по време на серията от алкани.

Немски учен Schill внесе предложение да назове броя на хомоложни. Преведено от гръцки смисъла ", подобна, като".

По този начин, хомоложна серия - набор от свързани органични съединения, притежаващи същия тип конструкция с близо himsvoystvami. Хомолози - членовете на поредицата. Хомоложна разлика - метиленова група, чрез която две различни съседни хомолог.

Както бе споменато по-горе, всеки състав на наситен въглеводород може да се изрази с обща формула CnH₂n + 2. По този начин, след метана е член на хомоложна серия от етан - C₂H₆. За да се извлече структурата на метан, е необходимо да се замени Н атом в 1 СНз (фигурата по-долу).

Структурата на всеки следващ хомолог може да бъде получена от горе по същия начин. В резултат на етан образува пропан - C₃H₈.

Какви са изомери?

Са вещества, които имат идентичен качествен и количествен молекулен състав (идентична молекулна формула), но различни химични структури и с различни himsvoystvami.

Характеризира се с гореспоменатите въглеводороди по такъв параметър като температурата на кипене: -0,5 ° - бутан, -10 ° - изобутан. Този тип изомерия , посочена като въглероден скелет изомерия, то се отнася до структурното тип.

Броят на структурни изомери увеличава бързо с брой въглеродни атоми. Така C₁₀H₂₂ ще съответства изомери 75 (с изключение на пространството) и за 4347 C₁₅H₃₂ вече известни изомери, за C₂₀H₄₂ - 366,319.

Така че вече беше ясно, че такава алкани, хомоложния ред, изомерия, номенклатура. Сега е необходимо да отидете на правилата за имена на IUPAC.

Номенклатурата: Името на образованието

На първо място, е необходимо да се намери структура на верига въглеводород въглерод, който съдържа най-дължина и максималния брой заместители. След необходимия брой веригата С-атома, започвайки от края, който е най-близо заместител.

Второ, основа - името на неразклонена наситена въглеводородна, което съответства на броя въглеродни атоми е основната верига.

Трето, преди създанието трябва да посочат lokantov стаи, които се намират в близост до депутатите. Те са написани с тирета заместници име.

Четвърто, в случай на еднакви заместители на различни атоми С lokanty заедно, при което се появява преди името умножава префикс: ди - два еднакви заместители, три - до три, тетра - четири, пента - до пет, и др .. фигури Те трябва да бъдат разделени със запетая, и от думите - тире.

Ако един и същ въглероден атом, съдържаща само два заместителя lokant също записани два пъти.

Съгласно тези правила, и формира международна номенклатура на алканите.

проекция Нюман

Този американски учен предложи за графични демонстрационни конструкции на специална прожекция формула - Нюман проекция. Те съответстват на форми А и В и С са показани на фигурата по-долу.

В първия случай на А-засенчен конформация, а втората - B-инхибирана. В позиция 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. Това енергично неблагоприятно състояние, при което молекулата има тенденция да се остави и да се движат по-стабилно положение В. Тук H атоми на максималното разстояние един от друг. По този начин, енергията разликата на тези разпоредби - 12 кДж / мол, за свободно въртене около оста на молекула етан, която свързва метилови групи получава неравномерно. След като в енергично благоприятна позиция на молекулата там се забави, с други думи, на "спирачка". Ето защо той се нарича изостаналост. Резултати -. 10 хиляди етан молекули са под формата на инхибира конформация условие стайна температура. Само един е с различна форма - засенчен.

Получаване на наситени въглеводороди

От статията се разбра, че този алкани (структура, номенклатура от тях описани подробно по-рано). Това би било излишно да разгледа техните методи за получаване. Те са извлечени от естествени източници, като например нефт, природен газ, свързан газ, въглища. Също така се прилагат синтетични методи. Например, H₂ 2H₂:

1. Процесът на хидриране на ненаситени въглеводороди: CnH₂n (алкени) Ц CnH₂n + 2 (алкани) пренасочваща CnH₂n-2 (алкини).
2. Окис от смес от С и Н - синтетичен газ: NCO + (2n + 1) H₂ → CnH₂n + 2 + nH₂O.
3. От карбоксилни киселини (соли): електролиза на анода към катода:

• Колбе електролиза: 2RCOONa + 2H₂O → R-R + 2CO₂ + H₂ + 2NaOH;
• Dumas реакция (сплав с алкален): CH₃COONa + NaOH (т) → CH₄ + Na₂CO₃.

1. Крекинг на масло: CnH₂n + 2 (450-700 °) → CmH₂m + 2 + Cn-mH₂ (нм).
2. Газификация на гориво (твърдо): C + 2H₂ → CH₄.
3. Синтез на сложни алкани (халогенирани), които имат минимален брой атоми С: 2CH₃Cl (хлорометан) + 2Na Ц CH₃- СНз (етан) + 2NaCl.
4. Разширяване вода methanide (метални карбиди): Al₄C₃ + 12H₂O → 4Al (OH₃) ↓ + 3CH₄ ↑.

Физичните свойства на наситени въглеводороди

За удобство, данните са групирани в таблицата.

заключение

В статията се счита за такова нещо като алкани (структура, номенклатура, изомерия, хомоложния ред и така нататък.). Той ни казва, малко повече за функциите на радиални и заместване номенклатури. Методи са описани за получаване на алкани.

В допълнение, статията изброени подробно всички номенклатурата на алкани (тест може да ви помогне, за да асимилира информацията).