Карактеристике алкана или засићених угљоводоника, номенклатура, примјери



Тхе алкани о засићених угљоводоника карактерише их то што у својој структури имају само једноставне ковалентне везе. То значи да су атоми угљеника присутни у овим врстама повезани са максималном количином атома водоника са којима је могуће формирати везе, због тога су познати као засићен.

У свемиру органске хемије, алкани, познати и као парафини, сматрају се прилично богатим врстама од великог значаја, које припадају групи алифатских угљоводоника (као и незасићених угљоводоника).

Најједноставнији засићени угљоводоник који се може формирати узима се као пример: метан, једињење које је у гасној фази у стандардним условима околине (25 ° Ц и атм), чија је формула ЦХ4.

Као што се може видети, једини атом угљеника присутан у овом молекулу има четири једноставне везе, једну са сваким атомом водоника.

Алкени и алкини имају важну комерцијалну употребу, као у случају етилена и пропилена; али они су такође више реактивна једињења од засићених угљоводоника, узрокујући да имају велики спектар реакција које настају из заједничких алкена и алкина..

Индек

  • 1 Номенклатура алкана
    • 1.1 Номенклатура линеарних засићених угљоводоника
    • 1.2 Номенклатура засићених разгранатих угљоводоника
    • 1.3 Номенклатура цикличних засићених угљоводоника
  • 2 Својства
    • 2.1 Геометријска изомеризација
    • 2.2 Киселост
    • 2.3 Поларитет
    • 2.4 Врелиште и тачке топљења
  • 3 Примери алкана
    • 3.1 Линеарни алкани
    • 3.2 Разгранати алкани
    • 3.3 Циклоалкани
  • 4 Референце

Алкане номенклатура

Да би се правилно назвали алкани или засићени угљоводоници, прва ствар коју треба имати на уму је да према ИУПАЦ (Међународна унија чисте и примењене хемије) не треба примењивати систематску номенклатуру за четири најједноставнија алкана..

Номенклатура линеарних засићених угљоводоника

Ова једињења имају општу формулу ЦнХ2н + 2, где вредност н може бити само позитивни цели бројеви (н = 1,2, ...), и они се именују користећи префикс који одговара броју атома угљеника и додаје се суфикс -анус.

Дакле, прве четири засићене молекуле су: метан (ЦХ4), етан (Ц2Х6), пропан (Ц)3Х8и бутан (Ц4Х10).

Да почнемо са номенклатуром алкана који имају између пет и десет атома угљеника, број ових атома који су присутни у најдужем ланцу се броји, све док је континуиран.

Поред тога, у случају да се алкану одузме атом водоника, он постаје супституент, то јест, група на коју је промена прекинута -анус би -ило. На пример, метан (ЦХ4) би постао метил (-ЦХ3и слично са другим молекулима.

Узимајући у обзир оно што је до сада речено и додајући да се број мора увек започети са атомом угљеника који поседује најближи супституент, означен је положај супституента праћен називом алкана..

Према томе, горње једињење се назива 3-метилпентан.

Номенклатура разгранатих засићених угљоводоника

Слично томе, алкани са разгранатим ланцем имају исту општу формулу као и линеарни алкани, али са н> 2. Дакле, кад год један или више атома или група атома замени један или више атома водоника, треба навести локацију ових супституената.

Ако постоји неколико грана сличних алкил група, користе се изрази ди-, три- о тетра- да означи количину ових супституената, којима претходи ознака њихових положаја и кулминира именом алкана.

У случају да су супституенти различити, они се називају према абецедном реду, и могу такође имати не-угљеничне супституенте, као што су хлор (Цл) или нитро (НО2).

У свим случајевима, да би се израчунао број угљеника главног ланца, најмањи број је дат угљенику који је повезан са најнижим супституентом по абецедном реду, и наставља да прати тај правац.

Номенклатура цикличних засићених угљоводоника

Засићени циклични угљоводоници, познатији као циклоалкани они имају општу формулу ЦнХ2н, где је н = 3,4, ...

У овим органским молекулима, атоми угљеника који га формирају распоређени су на затворен начин, тј. Њихова структура формира прстен.

Да бисмо именовали ове врсте, следимо горе описане смернице за линеарне и разгранате алкане, само додајући префикс циклус-. Такође, разматра се циклопропан (Ц)3Х6) као најједноставнији циклоалкан.

На исти начин, ови молекули могу да садрже више од једног прстена интегрисаног у њиховом главном ланцу, са минимумом атома угљеника једнаким три, па чак и формирању веома сложених структура..

Пропертиес

Засићени угљоводоници имају главну карактеристику формирања једноставних веза између њихових атома, што их чини веома бројном групом молекула и даје им сасвим специфична својства као што је детаљно описано у наставку:

Геометријска изомеризација

Структура молекула алкана производи модификације њихових физичких и хемијских својстава, због конформације четири везе које угљеник може да формира.

То значи да иако у овим молекулима угљеник поседује сп хибридизацију3, углови између њихових суседних атома могу варирати у зависности од типа атома.

Да би то прецизније објаснили, циклоалкани имају торзионе углове који им дају јединствену карактеристику звану стереокемија, која може да утиче на енергију молекула и друге факторе који су у њој својствени, као што су спектроскопске и оптичке особине..

Киселост

Засићени угљоводоници показују прилично ниску реактивност према ионским и другим поларним врстама. Истовремено, практично нема интеракције са киселим и алкалним супстанцама.

Поларитет

Алкани се сматрају неводљивим, јер практично немају поларитет у присуству електричног поља. Дакле, водоничне везе се не могу створити да би се омогућила њихова растворљивост у поларним растварачима.

Тако да су практично растворљиви у свим неполарним растварачима, јер се не могу мешати са поларним растварачима као што је вода.

Тачке кључања и топљења

У засићеним угљоводоницима јављају се интермолекуларне интеракције због ван дер Ваалсових сила, у којима јаче интеракције резултирају вишим тачкама кључања.

Сличан тренд је примећен и за тачке топљења, али то је због капацитета паковања молекула.

Пошто су ове интеракције директно повезане са молекуларном тежином врсте, што је молекул већи, то ће бити веће тачке кључања и топљења..

Дакле, имајући круту структуру која им даје равнину интермолекуларног контакта, циклоалкани имају више тачке кључања и топљења него њихови одговарајући линеарни алкани.

Примери алкана

Линеарни алкани

Метан: То је безбојни плин без мириса који се обилато производи у природи и као производ одређених људских активности. Метан је најједноставнији члан алкана и један је од највећих потенцијала стакленичких гасова (Енцицлопӕдиа Британница, 2017).

Етхане: то је гас који се углавном налази у природном гасу и који се користи у смешама са другим гасовима за производњу горива.

Пропан: то је безбојни гас, који се налази у природном гасу и користи се као гориво у домовима и индустријама. Хемијска формула пропана је Ц3Х8 и проширена формула је ЦХ3ЦХ2ЦХ2 (Пропанова формула, С.Ф).

Бутан: или н-бутан је један од десетина гасова који су екстраховани из сировог природног гаса и могу се такође произвести из сирове нафте. Н-бутан је вишенаменски безбојни гас. Бутан се може користити за грејање, хлађење и гориво за упаљаче.

Н-пентан: то је прозирна безбојна течност са мирисом сличним уљу. Пентан се налази у алкохолним пићима и у хмељном уљу. Овај алкан је саставни део неких горива и користи се као специјални растварач у лабораторији.

Н-хексан: то је бистра, безбојна течност са мирисом сличним уљу. Налази се у цитрусном воћу и користи се за вађење јестивих уља из семена и поврћа, као растварача за посебну употребу и као средства за чишћење..

Н-хептан: је бистра, безбојна течност са мирисом сличним уљу. Налази се у кардамону. Мање густа од воде и нерастворљива у води. Паре су теже од ваздуха.

Н-октан: безбојна течност са мирисом бензина. Мање густа од воде и нерастворљива у води. Зато плута на води. Ствара иритантну пару.

Метил хлорид: звани хлорометан, је безбојни гас. То је најједноставнији халоалкан, који се користи у производњи силиконских полимера иу производњи других хемијских производа.

ХлороформТо је безбојна, мирисна и високо испарљива течност која се нашироко користи због својих анестетичких својстава. Захваљујући овим својствима, има репутацију да може да омамљује или удара људе, чак и када се конзумира у малим дозама (МовиесДоес Цхлороформ је стварно куцнуо ван као брзо као што показују у филмовима?, 2016).

Угљен тетраклоридназива се тетраклорометан, безбојна, густа, високо токсична, испарљива, незапаљива течност која има карактеристичан мирис и користи се као растварач.

Цхлороетхане: гас је кондензован под лаганим притиском. Хлороетан се примарно користи за ублажавање локалног бола у спортској медицини (Национални центар за биотехнолошке информације., 2017).

БромоетанТакође познат као етил бромид, то је испарљива безбојна течност, слабо растворљива и гушћа од воде. Паре су теже од ваздуха. Користи се за производњу фармацеутских производа и као растварач.

Бранцхед алканес

Исобутане: безбојан гас са благим мирисом уља. Он се шаље као укапљени плин под својим притиском паре. Контакт са течношћу може изазвати промрзлине. Лако се пали.

Исопентане: звани 2 метилбутан, је безбојна водена течност са мирисом бензина. Плута у води. Произведена је запаљива и надражујућа пара (Национални центар за биотехнолошке информације, база података ПубЦхем;, 2017).

2-метилпентанје разгранати ланац са молекулском формулом Ц6Х14. То је водена течност са мирисом бензина који плута на води и производи иритантну пару.

3,3-диметилхексан: налази се у биљу и зачинима. 3, 3-диметилхексан је компонента уља Османтхус фрагранс (слатки османтус) и гинсенга.

2,3-диметилхексан: налази се у плодовима. 2,3-диметилхексан је испарљива компонента скроба.

Неопентане: То је мање густа течност од воде. Нерастворљиво у води, али растворљиво у алкохолу (Национални центар за биотехнолошке информације., 2015).

2,3,4-триметилпентан: или изооктан се испушта у животну средину производњом, употребом и одлагањем производа повезаних са нафтном индустријом. 2,2,4-триметилпентан је продро у кожу људског бића и изазвао некрозу коже и ткива у руци, потребна операција (Национални центар за биотехнолошке информације., 2017).

Цицлоалканес

Цицлопропане: то је безбојни гас са мирисом сличним уљу. Контакт са течношћу може изазвати промрзлине. Може се угушити премјештањем зрака и има високу концентрацију наркотичког учинка.

Цицлобутане: Гас који се кондензује у течност на 13 ° Ц. Растворљив у алкохолу, ацетону и етру.

Цицлопентане: то је бистра, безбојна течност са мирисом сличним уљу. Мање густа од воде и нерастворљива у њој. Паре су теже од ваздуха.

Циклохексан: налази се у рутабаги. Растварач у смешама адитива у боји за употребу у храни.

Циклохептан: је уљна течност безбојна, нерастворљива и мање густа од воде. Удисање високих концентрација може имати наркотички учинак. Користи се за производњу других хемијских производа.

Цицлооцтанеје полициклични угљоводоник од девет атома угљеника. Нерастворљиво у води.

Метхилцицлохекане: то је бистра, безбојна течност са мирисом сличним уљу. У метилциклохексану, конформација столице у којој је велика метилна група је екваторијална је најстабилнија и стога најнасељенија од свих могућих конформација (Цареи, 2011).

Изопропил циклохексанје безбојна течност у плодовима. Изопропил циклохексан се налази у Царица папаиа (папаја).

метилциклопентан: је безбојна течност нерастворљива и мање густа од воде. Паре могу бити наркотичне и иритантне. Метилциклопентан је изолован из Хелиантхус аннуус (сунцокрета).

Норборанеје бициклични алкан који се такође назива бицикло [2.2.1] хептан формуле Ц7Х12.

Референце

  1. Алканес. (2016, 28. новембар). Преузето са цхем.либретектс.орг.
  2. Алканес. (С.Ф.). Преузето са хиперпхисицс.пхи-астр.гсу.еду.
  3. (2014). Алканес. Преузето са ббц.цо.ук.
  4. Цареи, Ф.А. (2011, 2. децембар). Хидроцарбон. Опоравио се од Британије.
  5. Енцицлопӕдиа Британница. (2017, 24. март). Метан. Рецоверед фром британница.цом.
  6. Кхан Ацадеми. (С.Ф.). Алкани, циклоалкани и функционалне групе. Рецоверед декханацадеми.орг.
  7. МовиесДоес Цхлороформ Реалли Кноцк Иоу Оут као брзо као они показују у филмовима? (2016). Опорављен од сциенцеабц.
  8. Национални центар за биотехнолошке информације ... (2017., 06. мај). ПубЦхем Цомпоунд Датабасе; ЦИД = 6337. Преузето из ПубЦхем.
  9. Национални центар за биотехнолошке информације. (2015, 6. мај). ПубЦхем Цомпоунд Датабасе; ЦИД = 10041. Преузето из ПубЦхем.
  10. Национални центар за биотехнолошке информације. (2017., 6. мај). ПубЦхем Цомпоунд Датабасе; ЦИД = 10907. Преузето из ПубЦхем.
  11. Национални центар за биотехнолошке информације. ПубЦхем Цомпоунд Датабасе; (2017., 6. мај). ПубЦхем Цомпоунд Датабасе, ЦИД = 6556,. Преузето из ПубЦхем.
  12. Пропане Формула. (С.Ф.). Рецоверед фром софтсцхоолс.цом.