Საერთაშორისო ნომენკლატურის alkanes. Alkanes: სტრუქტურა, თვისებები

ეს არის სასარგებლო დაიწყოს განმარტება alkanes. ეს გაჯერებული და გაჯერებული ნახშირწყალბადები, paraffins. შეიძლება ითქვას, რომ ეს carbons რომელშიც ნაერთი C ატომების მიერ შესრულებული საშუალებით მარტივი ურთიერთობები. ზოგადი ფორმულა ფორმა: CnH₂n + 2.

ცნობილია, რომ თანაფარდობა H და C ატომების მათი მოლეკულების, რაც შეიძლება, როდესაც შედარებით სხვა კლასი. იმის გათვალისწინებით, რომ ყველა valences ოკუპირებულია და C, ან H, და ქიმიური თვისებები alkanes გამოთქვა ნათელი საკმარისი, ასე რომ მათი მეორე სახელი protrudes ფრაზა ლიმიტი ან გაჯერებული ნახშირწყალბადები.

არსებობს ასევე უფრო ძველი სახელი, რომელიც ასახავს მათი ნათესავი himinertnost - paraffins, რომელიც თარგმნა ნიშნავს "აკლია affinity".

ასე რომ, ამ თემაზე ჩვენი დღევანდელი საუბარი: "Alka: ჰომოლოგიური რიგი, ნომენკლატურა, სტრუქტურა, isomerism". ასევე დღევანდელი მონაცემებით მათი ფიზიკური თვისებები.

Alkanes: სტრუქტურა, ნომენკლატურა

ამ C ატომები ისეთ მდგომარეობაში, როგორც sp3-შეჯვარების. ამიტომ alkane მოლეკულა შეიძლება აჩვენა კომპლექტი tetrahedral სტრუქტურების C, რომლებიც დაკავშირებულია არა მხოლოდ საკუთარ თავს, არამედ ერთად H.

შორის C და H ატომი შეიცავს გამძლე, ძალიან დაბალი polar s-bond. ატომები გარშემო ერთ ობლიგაციები ყოველთვის როტაცია შედეგად alkanes მოლეკულები სხვადასხვა ფორმით, სადაც სიგრძე კავშირი, კუთხე მათ შორის - არიან მუდმივები. ფორმები, რომლებიც გადაკეთდა ერთმანეთს იმის გამო, რომ როტაცია მოლეკულა, რომელიც ხდება გარშემო σ-ობლიგაციები, მოიხსენიება, როგორც მისი conformation.

პროცესში რაზმი H ატომები მოლეკულა აყალიბებს 1-valent ნაწილაკების მოუწოდა ნახშირწყალბადების რადიკალების. ამ ნაერთების შედეგი არა მხოლოდ ორგანული ნაერთები , არამედ არაორგანული. თუ სხვაობა ორ წყალბადის ატომის საწყისი ნახშირწყალბადების მოლეკულა ზღვარი, ერთი იღებს 2-valence რადიკალების.

ამდენად alkanes შეიძლება ნომენკლატურა:

• რადიალური (ძველი ვერსია);
• ცვლილება (საერთაშორისო, სისტემატური). იგი მიერ შემოთავაზებული IUPAC.

განსაკუთრებით რადიალური ნომენკლატურა

პირველ შემთხვევაში ნომენკლატურა alkanes ხასიათდება შემდეგნაირად:

1. განხილვის ნახშირწყალბადები როგორც წარმოებული მეთანის, რომელიც შეცვალა 1 ან მეტი H ატომები რადიკალების.
2. მაღალი ხარისხი ფონდის იმ შემთხვევაში, თუ არ არის ძალიან რთული ნაერთები.

თვისებები ჩანაცვლება ნომენკლატურა

ცვლილება ნომენკლატურა alkane აქვს შემდეგი მახასიათებლები:

1. საფუძველი სახელი - 1 ნახშირბადის ჯაჭვის, და დარჩენილი მოლეკულური ფრაგმენტები განიხილება, როგორც substituents.
2. თუ არსებობს მრავალი იდენტური რადიკალების, სანამ მათი სახელი მიუთითებს ნომერი (მკაცრად სიტყვა), და რადიკალური ნომრები მძიმით.

ქიმიის: ნომენკლატურის alkanes

მოხერხებულობის ინფორმაცია წარმოდგენილია ცხრილის სახით.

აღნიშნული ნომენკლატურა alkanes მოიცავს სახელები ისტორიულად წარმოიქმნება (პირველი 4 terms სერია გაჯერებული ნახშირწყალბადები).

აქ nondeployed alkanes 5 ან მეტი C ჩამოყალიბდა ბერძნული ციფრებით ატომები, რომელიც ასახავს მოცემული რაოდენობის ატომების C. ამდენად -en სუფიქსით მიუთითებს, რომ ნივთიერება რიგი გაჯერებული ნაერთები.

ხატვის ტიტული განლაგებული alkanes როგორც ძირითადი ჯაჭვი შერჩეული ერთი, რომელიც შეიცავს დაშვებულ რაოდენობის ატომების C. ეს არის დანომრილი ისე, რომ substituents აქვს პატარა ნომერი. იმ შემთხვევაში თუ ორი ან მეტი ჯაჭვების ტოლი ხდება მთავარი ერთი, რომელიც შეიცავს ყველაზე დიდი რაოდენობით substituents.

isomerism of alkanes

როგორც ნახშირწყალბადების დამფუძნებელი ნომერი აქტების მეთანი CH₄. ყოველი წარმომადგენელი მეთანის სერია დაფიქსირდა განსხვავებით წინა მეთილენის ჯგუფის - CH₂. ეს ნიმუში შეიძლება traced მთელი რიგი alkanes.

გერმანელი მეცნიერი Schill წამოაყენა წინადადება ასახელებს ნომერი ჰომოლოგიური. ნათარგმნი ბერძნული ნიშნავს "მსგავსი, როგორიც".

ამდენად, ჰომოლოგიური სერია - კომპლექტი დაკავშირებული ორგანული ნაერთები, რომელსაც იგივე ტიპის სტრუქტურა ახლო himsvoystvami. Homologs წევრები - სერია. ჰომოლოგიური სხვაობა - მეთილენის ჯგუფის მიერ, რომელიც ორ სხვადასხვა მიმდებარე homologue.

როგორც აღნიშნული ადრე, ნებისმიერი შემადგენლობის გაჯერებული ნახშირწყალბადების შეიძლება იყოს გამოხატული ზოგადი ფორმულა CnH₂n + 2. ამრიგად, შემდეგ მეთანი წევრი ჰომოლოგიური რიგი ეთანი - C₂H₆. დავასკვნათ სტრუქტურა მეთანი, აუცილებელია შეცვლის H atom ზე 1 CH₃ მაჩვენებელი (ქვემოთ).

სტრუქტურა ყოველი მომდევნო homologue შეიძლება მიღებული ზემოაღნიშნული იმავე წესით. შედეგად ეთანი ჩამოყალიბდა პროპან - C₃H₈.

რა იზომერები?

ნივთიერებები, რომლებიც იდენტური ხარისხობრივი და რაოდენობრივი მოლეკულური შემადგენლობა (იდენტური მოლეკულური ფორმულა), მაგრამ სხვადასხვა ქიმიური სტრუქტურების და განსხვავებული himsvoystvami.

ხასიათდება აღნიშნული ნახშირწყალბადები ასეთი პარამეტრი დუღილის ტემპერატურა: -0,5 ° - ბუტანი, -10 ° - isobutane. ეს ტიპის isomerism მოხსენიებული, როგორც ნახშირბადოვანი ჩონჩხის isomerism, ეს ეხება სტრუქტურული ტიპის.

რიგი სტრუქტურული იზომერები სწრაფად იზრდება რაოდენობის ნახშირბადის ატომები. ამდენად, C₁₀H₂₂ შეესაბამება იზომერები 75 (არ მათ შორის სივრცეში), და 4347 C₁₅H₃₂ უკვე ცნობილია იზომერები, for C₂₀H₄₂ - 366.319.

ასე რომ, უკვე ცხადი იყო, რომ ასეთი alkanes, ჰომოლოგიური რიგი, isomerism, ნომენკლატურა. ახლა აუცილებელია წასვლა წესების IUPAC სახელები.

IUPAC ნომენკლატურა: სახელი განათლების

პირველ რიგში, აუცილებელია იპოვოს სტრუქტურა ნახშირწყალბადების ნახშირბადის ჯაჭვი, რომელიც შეიცავს ყველაზე სიგრძის და მაქსიმალური რაოდენობა substituents. მაშინ საჭირო რაოდენობის ჯაჭვის C ატომები, ბოლოდან, რომელიც ყველაზე ახლოს substituent.

მეორე, საფუძველი - სახელი unbranched გაჯერებული ნახშირწყალბადების, რომელიც შეესაბამება რაოდენობის C ატომების ძირითადი ჯაჭვი.

მესამე, ადრე ფონდი უნდა მიუთითოთ lokantov ოთახი, რომელიც მდებარეობს ახლოს მოადგილეები. ისინი დაწერილი გვარის შემსრულებელთა.

მეოთხე, იდენტურობის შემთხვევაში substituents სხვადასხვა ატომები C lokanty ერთად, სადაც ადრე სახელი, როგორც ჩანს, მრავლდება პრეფიქსით: di - ორი იდენტურია substituents სამი - სამი, tetra - ოთხი, Penta - ხუთ, და ა.შ. მოღვაწეთა .. მათ უნდა გამოყოფილი მძიმით, და სიტყვა - დეფისი.

თუ ერთი და იგივე C atom შეიცავს მხოლოდ ორი substituents lokant ასევე ჩაწერილია ორჯერ.

ამ წესების შესაბამისად, ჩამოყალიბდა საერთაშორისო ნომენკლატურის alkanes.

Newman პროექტორის

ეს ამერიკელი მეცნიერი ვარაუდობს, გრაფიკული დემონსტრირება conformations სპეციალური პროექტირება ფორმულა - Newman პროექტირება. ისინი შეესაბამება ფორმა A, B და C ნაჩვენებია ქვემოთ ფიგურა.

პირველ შემთხვევაში, A-დაჩრდილა conformation, ხოლო მეორე - B-უშლიდა. In თანამდებობაზე H ატომი განლაგებულია მინიმალური მანძილი ერთმანეთს. ეს ფორმა შეესაბამება უდიდესი მნიშვნელობა ენერგეტიკული იმის გამო, რომ დიდი მოსაგერიებლად therebetween. ეს ენერგიულად არასასურველი სახელმწიფო, რომლის მოლეკულა ტენდენცია დატოვონ, და გადავა უფრო სტაბილური პოზიცია B. აქ H ატომების მაქსიმალურ მანძილზე ერთმანეთისგან. ამდენად, ენერგეტიკის განსხვავება ამ დებულებების - 12 კჯ / მოლი, რომ უფასო როტაცია გარშემო ღერძი მოლეკულა ეთანი, რომელიც აკავშირებს მეთილის ჯგუფების მიღებული არათანაბარია. მას შემდეგ, რაც ენერგიულად ხელსაყრელი პოზიცია მოლეკულა არ გადაიდო, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, "brake". სწორედ ამიტომ მას უწოდებენ შეანელა. შედეგი -. 10 ათასი ეთანი მოლეკულების სახით დათრგუნა conformation გათვალისწინებული ოთახის ტემპერატურაზე. მხოლოდ ერთი აქვს სხვადასხვა ფორმის - დაჩრდილა.

მომზადება გაჯერებული ნახშირწყალბადები

მდებარეობა სტატია ცნობილი გახდა, რომ ამ alkanes (სტრუქტურა, ნომენკლატურა მათგანი დეტალურადაა აღწერილი ადრე). ზედმეტი იქნება შეამოწმოს მათი მეთოდები მომზადება. ისინი მოპოვებული ბუნებრივი წყაროებიდან, როგორიცაა ნავთობი, ბუნებრივი აირით, დაკავშირებულია გაზი, ნახშირი. ასევე ვრცელდება ხელოვნური მეთოდებით. მაგალითად, H₂ 2H₂:

1. პროცესი hydrogenation უჯერი ნახშირწყალბადები: CnH₂n (alkenes) → CnH₂n + 2 (alkanes) ← CnH₂n-2 (alkynes).
2. Monoxide ნარევი C და H - syngas: სერჟანტთა + (2n + 1) H₂ → CnH₂n + 2 + nH₂O.
3. მდებარეობა კარბოქსილის მჟავები (მარილების მისი): ელექტროლიზის ანოდზე კათოდებად:

• Kolbe ელექტროლიზის: 2RCOONa + 2H₂O → R-R + 2CO₂ + H₂ + 2NaOH;
• დიუმას რეაქცია (მსუბუქი ტუტე): CH₃COONa + NaOH (t) → CH₄ + Na₂CO₃.

1. Cracking ნავთობის: CnH₂n + 2 (450-700 °) → CmH₂m + 2 + Cn-mH₂ (ნმ).
2. გაზიფიცირება საწვავის (მყარი): C + 2H₂ → CH₄.
3. სინთეზი კომპლექსური alkanes (ჰალოგენირებული) რომელსაც აქვს მინიმალური რაოდენობის ატომების C: 2CH₃Cl (chloromethane) + 2Na → CH₃- CH₃ (ეთანი) + 2NaCl.
4. გაფართოების წყლის methanide (რკინის კარბიდი): Al₄C₃ + 12H₂O → 4Al (OH₃) ↓ + 3CH₄ ↑.

ფიზიკური თვისებების გაჯერებული ნახშირწყალბადები

მოხერხებულობის, მონაცემთა დაჯგუფება მაგიდასთან.

დასკვნა

სტატიაში განხილული იყო ასეთი რამ, როგორც alkanes (სტრუქტურა, ნომენკლატურა, isomerism, ჰომოლოგიური სერია და ასე შემდეგ.). იგი გვეუბნება, პატარა თვისებები რადიალური და ცვლილება ნომენკლატურასთან. მეთოდები აღწერილია მოპოვების alkanes.

გარდა ამისა, სტატიაში ჩამოთვლილი დეტალურად ნომენკლატურა alkanes (ტესტი დაგეხმარებათ ათვისება ინფორმაცია).