Ynternasjonale nomenklatuer fan alkanes. Alkanes: struktuer, eigenskippen

It is nuttich om te begjinnen mei in definysje fan alkanes. Dat verzadigd of rijke koalwetterstoffen, paraffins. We kinne ek sizze dat it koolstoffen dêr't COMPOUND C atomen wurdt útfierd troch de wei fan ienfâldige ferhâldingen. De algemiene formule is fan de foarm: CnH₂n + 2.

It is bekend dat de ferhâlding fan H en C atomen yn harren molekulen mooglik doe't ferlike mei oare lessen. Jûn dat alle valences wurde beset of C, of H, en gemyske eigenskippen fan alkanes útdrukt helder genôch, sadat harren twadde namme stekt phrase limyt of verzadigd koalwetterstoffen.

der is ek in mear âlde namme dy't bêste wjerspegelet harren relative himinertnost - paraffins, dat oersetten betsjut "ûntbrekt affinity".

Sa, it ûnderwerp fan ús hjoeddeiske petear: "Alka: homologous rige, nomenklatuer, struktuer, isomerism". Sil ek oanwêzich gegevens oangeande harren fysike eigenskippen.

Alkanes: struktuer, nomenklatuer

Yn dizze C atomen binne yn sa'n state as SP3-hybriden. Dêrom alkane molecule kin oantoand as in set fan tetrahedral struktueren C, dy't ferbûn binne net allinne ûnder harsels, mar ek mei H.

Tusken C en H atomen binne oanwêzich duorsum, tige leech polar s-obligaasje. Atomen om inkele obligaasjes altyd draaie as gefolch fan alkanes molekulen nimme ferskillende foarmen, wêrby't de lingte fan 'e ferbining, de hoeke tusken harren - binne konstanten. Formulieren, dy't wurde omfoarme ta inoar as gefolch fan de oriïntaasje fan de molekule, dy't optreedt om 'e σ-obligaasjes, oantsjut as syn lichemsbou.

Yn it proses fan it losmeitsjen fan de H atomen fan de molecule foarmet in 1-Valent dieltsjes neamd hydrocarbon Radicals. Dy ferbinings binne de resultaat net allinnich organyske stoffen mar ek anorganyske. As subtract twa hydrogen atoom út in hydrocarbon molecule limyt, men kriget 2-Valence Radicals.

Sa alkanes kin wêze nomenklatuer:

• radiaal (âlde ferzje);
• Wiksel (ynternasjonaal, systematysk). Hja foardroegen troch IUPAC.

Benammen radiale nomenklatuer

Yn it earste gefal nomenklatuer alkanes wurde karakterisearre as folget:

1. Beskôging koalwetterstoffen as derivaten fan metaan, dat wurdt ferfongen troch 1 of mear H atomen Radicals.
2. De hege mjitte fan gemak yn it gefal fan net hiel kompleks ferbiningen.

Skaaimerken fan ferfangende nomenklatuer

Wiksel nomenklatuer alkane hat de folgjende funksjes:

1. De basis foar de namme - 1 de koalstof keatling, en de oerbleaune molekulêre fragminten wurde beskôge as substituents.
2. As der meardere identike radikalen foardat har namme jout it nûmer (strang yn wurden), en radikale nûmers skieden troch komma 's.

Skiekunde: nomenklatuer fan alkanes

Foar gemak, ynformaasje wurdt presintearre yn tabular foarm.

It boppesteande nomenklatuer alkanes befetsje nammen histoarysk wurde foarme (de earste 4 betingsten fan de rige verzadigd koalwetterstoffen).

Hjir nondeployed alkanes mei 5 of mear C foarme út de Grykske numerals atomen dy't oanslute by in opjûn oantal atomen C. Sa -en suffix jout oan dat de stof fan in oantal verzadigd ferbiningen.

By it tekenjen titels ynsetten alkanes as de wichtichste skeakel is selektearre dyjinge dy't befettet it maksimum oantal atomen C. It wurdt nûmere, sadat de substituents hawwe de lytste getal. Yn gefal twa of mear keatlingen fan gelikense lingte wurdt de wichtichste ien wêryn 't de heechste oantal substituents.

isomerism fan alkanes

As hydrocarbon-oprjochter fan in oantal rjochtshannelingen metaan CH₄. Mei elk fertsjintwurdiger fan it metaan rige waarnommen yn tsjinstelling ta de foarige methylene groep - CH₂. Dit patroan te beharkjen hiele rige fan alkanes.

Dútsk wittenskipper Schill sette foaren in útstel te neamen it oantal homologous. Oerset út it Gryksk betsjutting "lyksoartige, lykas."

Sa, it homologous rige - in set fan besibbe organyske stoffen dy't deselde soarte fan struktuer mei tichtby himsvoystvami. Homologs - de leden fan 'e rige. Homologous ferskil - methylene groep dêr't de twa ferskillende neistlizzende homologue.

Lykas sein earder, eltse gearstalling fan de verzadigd hydrocarbon kin útdrukt wurde troch de algemiene formule CnH₂n + 2. Sa, nei oanlieding fan de metaan is in lid fan 'e homologous rige fan Äthan - C₂H₆. Om ôfliede de struktuer fan metaan, is it nedich om te ferfangen de H atoom op de 1 CH₃ (figuer hjirûnder).

De struktuer fan elke lettere homologue ôflaat wurde kinne út it boppesteande yn deselde wize. As gefolch fan Äthan foarme propaan - C₃H₈.

Wat binne isomers?

Binne stoffen dy't hawwe in identike kwalitatyf en kwantitatyf molekulêre komposysje (identike molekulêre formule) mar oare gemyske struktueren en hawwen ferskillende himsvoystvami.

Karakterisearre troch de earder neamde koalwetterstoffen op sa'n parameter as de siedende temperatuer: -0,5 ° - butane, -10 ° - isobutane. Dit soarte fan isomerism oantsjutten as carbonaceous skelet isomerism, dat giet oer de strukturele type.

It tal strukturele isomers ferheget hurd mei it tal koalstofatomen. Sa, C₁₀H₂₂ sil oerien isomers 75 (net ynklusyf de romte), en foar 4347 C₁₅H₃₂ al bekend isomers, om C₂₀H₄₂ - 366.319.

Sa al wie it dúdlik dat sa'n alkanes, homologous rige, isomerism, nomenklatuer. No is it nedich om te gean nei de regels foar IUPAC nammen.

IUPAC nomenklatuer: De namme fan it ûnderwiis

Yn it foarste plak is it nedich om te finen in struktuer fan in hydrocarbon carbon keten, wêryn 't de measte lingte en it maksimum oantal substituents. Dan it fereaske tal it keatling C atomen, útgeande fan 'e ein, dat it tichtste substituent.

Twads, de basis - de namme fan 'e unbranched verzadigd hydrocarbon, dy't oerienkomt mei it tal C atomen is de wichtichste keten.

Tredde, foardat de stifting moat spesifisearje lokantov keamers, dy't lizze by de deputearren. Se waarden skreaun hyphenated namme alternates.

It fjirde plak, yn it gefal fan identike substituents op ferskate atomen C lokanty byinoar, wêrby't foar de namme ferskynt fermearet foarheaksel: di - twa identike substituents trije - nei trije, tetra - fjouwer, Penta - oant fiif, ensfh Figures .. se moatte wurde skieden troch in komma, en út 'e wurden - Hyphen.

As ien en deselde C atoom befette krekt twa substituents lokant ek opnommen twaris.

Neffens dy regels, en foarme in ynternasjonale nomenklatuer fan alkanes.

Newman syn projeksje

Dizze Amerikaanske wittenskipper oanrieden grafysk demonstraasje conformations spesjale projeksje formule - Newman projeksje. Se oerien mei de formulieren A en B en C binne werjûn yn 'e figuer hjirûnder.

Yn it earste gefal fan A-oerfleugele lichemsbou, wylst it twadde - B-dêrfan ferhoede. Yn posysje A H atomen lizze op in minimale ôfstân fan inoar. Dit formulier komt oerien mei de grutste wearde fan 'e enerzjy gefolch fan it feit dat de grutste ôfstjitting therebetween. Dit mei faasje ûngeunstige steat, wêrby't it molekúl benaderjen liedt stean litte wolle, en ferhúzje nei in mear stabile posysje B. Hjir de H atomen fan de maksimale ôfstân fan inoar. Sa, de enerzjy ferskil fan dizze foarsjennings - 12 kJ / mol, sadat frije rotaasje om de as fan de molekúl Äthan, dat ferbynt de methyl groepen krigen oneffen. Ien kear yn de mei faasje geunstige posysje fan de molecule dêr wurdt fertrage, mei oare wurden, de "rem". Dat is wêrom't it hjit retarded. Resultaat -. 10 tûzen Äthan molekulen binne yn 'e foarm fan remme lichemsbou jûn keamertemperatuer. Allinne men hat in oare foarm - oerfleugele.

Tarieding fan verzadigd koalwetterstoffen

Ut it artikel waard leard dat dit alkanes (struktuer, nomenklatuer fan harren beskreaun yn detail earder). It soe oerstallich te ûndersykjen harren metoaden fan tarieding. Se wurde wûn út natuerlike boarnen sa as oalje, natuerlike gas, assosjearre gas, stienkoal. Ek jilde syntetyske metoaden. Bygelyks, H₂ 2H₂:

1. It proses fan hydrogenation fan unsaturated koalwetterstoffen: CnH₂n (alkenen) → CnH₂n + 2 (alkanes) ← CnH₂n-2 (alkynen).
2. Monoxide út in mingsel fan C en H - syngas: nCO + (2n + 1) H₂ → CnH₂n + 2 + nH₂O.
3. Ut carboxylic soeren (sâlten dêrfan): electrolysis oan de anode nei de cathode:

• Kolbe electrolysis: 2RCOONa + 2H₂O → R-R + 2CO₂ + H₂ + 2NaOH;
• Dumas reaksje (legearing mei Laugensalz): CH₃COONa + NaOH (t) → CH₄ + Na₂CO₃.

1. Kraken of oalje: CnH₂n + 2 (450-700 °) → CmH₂m + 2 + Cn-mH₂ (nm).
2. Gasification brânstof (bêst): C + 2H₂ → CH₄.
3. Synteze fan it komplekse alkanes (halogenated) dy't hawwe in minimale tal atomen C: 2CH₃Cl (chloromethane) + 2Na → CH₃- CH₃ (Äthan) + 2NaCl.
4. Utwreiding water methanide (metal carbides): Al₄C₃ + 12H₂O → 4Al (OH₃) ↓ + 3CH₄ ↑.

De fysike eigenskippen fan verzadigd koalwetterstoffen

Foar gemak, de gegevens wurde groepearre yn de tabel.

konklúzje

It artikel wie rekkene sa'n ding as alkanes (struktuer, nomenklatuer, isomerism, homologous rige ensafuorthinne.). It fertelt ús in bytsje oer de funksjes fan radiaal en substitúsje nomenclatures. Metoaden wurde beskreaun foar it heljen fan alkanes.

Boppedat, it artikel neamd yn detail al de nomenklatuer fan alkanes (test kin helpe om te beflappen de ynformaasje).