Mezinárodní názvosloví alkanů. Alkany: struktura, vlastnosti

Je vhodné začít s definicí alkany. Tento nasycený nebo nasycené uhlovodíky, parafinů. Můžeme také říci, že atomy uhlíku, ve které atomy sloučenina C se provádí pomocí jednoduchých vztahů. Obecný vzorec je ve tvaru: CnH₂n + 2.

Je známo, že poměr H a C atomů v molekule jak je to možné ve srovnání s jinými třídami. Vzhledem k tomu, že všechny valence obsazeny nebo C, nebo H, a chemické vlastnosti alkanů vyjádřeno dostatečně jasně, takže jejich druhé jméno vyčnívá výraz limitu nebo nasycené uhlovodíky.

tam je také mnohem starší název, který nejlépe odpovídá jejich relativní himinertnost - parafíny, což v překladu znamená „chybí afinitu“.

Takže téma našeho dnešního rozhovoru: „Alka: homologní řada, názvosloví, konstrukce, izomerie“. Rovněž předloží údaje týkající se jejich fyzikálních vlastností.

Alkany: struktura, názvosloví

V těchto atomů uhlíku je v takovém stavu, jako sp3 hybridizace. Proto alkan molekula může být prokázána jako soubor čtyřboká konstrukce C, které jsou spojeny nejen mezi sebou, ale také s H.

Mezi C a H atomy jsou přítomny trvanlivé, velmi nízké polární s-vazba. Atomy kolem jednoduchých vazeb vždy otáčet v důsledku alkanů molekuly mít různé podoby, přičemž délka spoje je úhel mezi nimi - jsou konstanty. Forem, které jsou transformovány do sebe v důsledku otáčení molekuly, který se vyskytuje okolo å-vazeb, označované jako jeho konformace.

V procesu oddělení od atomů vodíku v molekule tvoří 1-valentní částic označovaných jako uhlovodíkové zbytky. Tyto sloučeniny jsou výsledkem nejen organické sloučeniny , ale také anorganické. Pokud odečítacím atomu dva vodíku z limitu molekula uhlovodíku, se získá 2-valenční radikály.

alkany tak může být nomenklatura:

• radiální (stará verze);
• Substituce (mezinárodní, systematické). Navrhla IUPAC.

Zvláště radiální nomenklatura

V prvním případě se nomenklatura alkany charakterizovat takto:

1. V úvahu uhlovodíky, jako jsou deriváty methanu, která je substituována 1 nebo více atomů H radikálů.
2. Vysoký stupeň pohodlí v případě, že nejsou velmi komplexních sloučenin.

Vlastnosti náhradní nomenklatury

Střídání nomenklatura alkan má následující vlastnosti:

1. Základem pro název - 1 uhlíkového řetězce, a zbývající molekulární fragmenty jsou považovány za substituenty.
2. Pokud existuje více identické radikály předtím, než jejich název napovídá číslo (přísně řečeno), a radikální čísla oddělená čárkami.

Chemie: názvosloví alkanů

Pro větší pohodlí, informace jsou uvedeny ve formě tabulky.

Výše uvedené nomenklatuře alkany zahrnují názvy historicky jsou tvořeny (první 4 členy řady nasycených uhlovodíků).

Zde nondeployed alkany s 5 nebo více C, vytvořené z řeckého číslicemi atomy, které odrážejí daný počet atomů C. Tak -en přípona indikuje, že látka z množství nasycených sloučenin.

Při přípravě tituly nasazen alkany, jako je vybrán hlavní řetězec ten, který obsahuje maximální počet atomů C. Je číslovány tak, že substituenty mají nejmenší počet. V případě, že dva nebo více řetězců stejné délky se stane hlavní ten, který obsahuje nejvyšší počet substituentů.

izomerie alkany

Jako uhlovodíkového zakladatele počtu úkonů methan CH₄. S každým zástupce methanové řady pozorovaného na rozdíl od předchozí methylenovou skupinu - CH. Tento model lze vysledovat v celé sérii alkany.

Německý vědec Schill předložila návrh pojmenovat počet homologní. Přeložené z řeckého významu „podobný, a podobně.“

To znamená, že homologní řada - soubor příbuzných organických sloučenin, které mají stejný typ struktury se v blízkosti himsvoystvami. Homology - členové řady. Homologní rozdíl - methylenovou skupinu, o kterou dva různé sousední homolog.

Jak již bylo uvedeno, může být jakýkoliv prostředek podle nasycený uhlovodík vyjádřené obecným vzorcem CnH₂n + 2. To znamená, po metan je členem homologní řady ethanu - C₂H₆. Odvodit strukturu metanu, je nutné vyměnit atomu vodíku na 1 CH (obrázek níže).

Struktura každého následného homologu lze odvodit z výše stejným způsobem. V důsledku ethanu vytvořena propan - C₃H₈.

Jaké jsou izomery?

Jsou látky, které mají stejný molekulární kvalitativní a kvantitativní složení (stejný molekulový vzorec), ale různé chemické struktury a mající odlišný himsvoystvami.

Vyznačující se tím, výše uvedenými uhlovodíky, které jsou na parametru, jako je teplota varu: -0,5 ° - butan, -10 ° - isobutanu. Tento typ izomerie jen uhlíkatého skeletu izomerie, se týká konstrukčního typu.

Počet strukturních isomerů se rychle zvyšuje s počtem atomů uhlíku. Tak C₁₀H₂₂ bude odpovídat izomerů 75 (ne včetně prostoru), a pro 4347 C₁₅H₃₂ již známé izomery, C₂₀H₄₂ - 366,319.

Takže už bylo jasné, že takový alkany, homologní série, izomerie, názvosloví. Nyní je potřeba jít s pravidly IUPAC jména.

IUPAC názvosloví: název vzdělávání

Za prvé, je třeba nalézt strukturu uhlovodík uhlíkovým řetězcem, který obsahuje největší délku a maximální počet substituentů. Potom se požadovaný počet řetěz C atomy, počínaje od konce, který je nejblíže substituent.

Za druhé, je základem - název nerozvětveného nasyceného uhlovodíku, který odpovídá počtu atomů uhlíku, je hlavní řetězec.

Za třetí, před založením musí specifikovat lokantov pokojů, které jsou umístěny v blízkosti sněmovny. Byly napsány pomlčkou název náhradníky.

Za čtvrté, v případě stejných substituentů na různých atomech C lokanty společně, vyznačující se tím, než se objeví název násobí prefix: di - dva shodné substituenty tři - na tři, tetra - čtyři, penta - na pět, atd .. Čísla musí být odděleny čárkou, a ze slov - pomlčku.

Pokud jeden a stejný atom C obsahoval jen dva substituenty lokant také zaznamenávány dvakrát.

Podle těchto pravidel, a vytvořil mezinárodní nomenklatury alkany.

Newman projekci

Tento americký vědec navrhl pro grafické znázornění konformace speciální projekce vzorce - Newman projekci. Odpovídají forem A a B a C jsou zobrazeny na obrázku níže.

V prvním případě, že A-zatmělého konformaci, zatímco druhá - B-inhibována. V poloze jsou atomy a H se nachází v minimální vzdálenosti od sebe. Tato forma odpovídá největší hodnotu energie vzhledem k tomu, že největší odpor mezi nimi. Tato energeticky nepříznivý stav, přičemž molekula má tendenci nechat, a přesunout na stabilnější polohy B. Zde atomy H v maximální vzdálenosti od sebe navzájem. To znamená, že rozdíl energie těchto ustanovení - 12 kJ / mol, takže volné otáčení kolem osy molekuly ethanu, který spojuje methylové skupiny získá nerovný. Poté, co v energeticky příznivé poloze molekuly se zpoždění, jinými slovy, „brzda“. To je důvod, proč se tomu říká retardovaný. Výsledek -. 10 tisíc ethan molekuly jsou ve formě inhibovaného zmasilosti předpokladu teplotě místnosti. Pouze jeden má jiný tvar - zastínil.

Příprava z nasycených uhlovodíků

Z článku bylo zjištěno, že tento alkany (struktura, názvosloví z nich je podrobně popsáno výše). Bylo by zbytečné zkoumat jejich způsoby přípravy. Ty se extrahují z přírodních zdrojů, jako je ropa, zemní plyn, spojený plyn, uhlí. Platí také syntetické metody. Například vodíkem 2H₂:

1. Způsob hydrogenace nenasycených uhlovodíků: CnH₂n (alkeny) → CnH₂n + 2 (alkanů) ← CnH₂n-2 (alkyny).
2. Uhelnatého ze směsi C a H - syntézního plynu: nCO + (2n + 1) vodíkem → CnH₂n + 2 + nH₂O.
3. Z karboxylových kyselin (soli): elektrolýza u anody ke katodě:

• Kolbe elektrolýza: 2RCOONa + 2H₂O → R-R + 2CO₂ + vodíkem + 2NaOH;
• Dumas reakce (slitina s alkalický): CH₃COONa + NaOH (t) → CH₄ + uhličitanem sodným.

1. Praskání oleje: CnH₂n + 2 (450 až 700 ° C) → CmH₂m + 2 + Cn-mH₂ (nm).
2. Zplyňování paliva (pevná látka): C + 2H₂ → CH₄.
3. Syntéza komplexních alkanů (halogenované), které mají minimální počet atomů C: 2CH₃Cl (chlormethanu) + 2Na → CH₃- CH (ethan) + 2NaCl.
4. voda methanide expanze (karbidy kovů): Al₄C₃ + 12H₂O → 4AL (OH₃) ↓ + 3CH₄ ↑.

Fyzikální vlastnosti nasycených uhlovodíků

Pro větší pohodlí, tyto údaje jsou seskupeny v tabulce.

závěr

Tento článek byl považován za něco jako alkany (struktura, názvosloví, isomerie, homologické řady a tak dále.). To nám říká něco o funkcích radiálních a substitučních číselníky. Metody jsou popsány pro získání alkany.

Kromě toho tento článek uveden v detailu všechny názvosloví alkanů (test může pomoci asimilovat informace).