International majina ya alkanes. Alkanes: muundo, mali

Itakuwa muhimu kuanza kwa kufafanua dhana ya alkanes. Hizi ni mafuta ya hidrokaboni yenye maji yaliyojaa au yaliyojaa . Inaweza pia kusema kuwa hizi ni kaboni ambazo mchanganyiko wa atomi za C hufanyika kupitia vifungo rahisi. Fomu ya jumla ina fomu: CnH₂n + 2.

Inajulikana kuwa uwiano wa idadi ya H na C atom katika molekuli zao ni maximized ikilinganishwa na madarasa mengine. Kwa kuzingatia ukweli kwamba vifungo vyote vinatumiwa na C au H, tabia za kemikali za alkanini hazielezeki wazi, kwa hiyo neno la pili ni neno la hydrocarboni zilizojaa au zilizojaa.

Pia kuna jina la zamani, ambalo linalothibitisha mahusiano yao ya kemia - parafini, ambazo kwa kutafsiri inamaanisha "bila ya ushirika".

Hivyo, mandhari ya mazungumzo yetu ya leo ni: "Alkans: mfululizo wa homology, nomenclature, muundo, isomerism". Takwimu juu ya mali zao za kimwili zitawasilishwa pia.

Alkans: jengo, nomenclature

Ndani yao, atomi C ni katika hali kama sp3-hybridation. Kuhusiana na hili, molekuli ya alkane inaweza kuonyeshwa kama seti ya miundo ya tetrahedral ambayo sio tu kuhusiana na mtu mwingine, bali pia kwa H.

Kati ya atomi C na H kuna nguvu, chini ya polarity s-vifungo. Atomu karibu na vifungo rahisi daima huzunguka, ili molekuli ya alkanes kuchukua aina mbalimbali, na urefu wa uhusiano, angle kati yao - daima maadili. Fomu zinazobadilika kwa kila mmoja kwa sababu ya mzunguko wa molekuli ambayo hutokea karibu na vifungo vya σ, ni desturi kuuita ufananisho.

Wakati wa kikosi cha atomi H kutokana na molekuli iliyo na suala, chembe za 1-valent, zinazoitwa radicals ya hydrocarbon, zinaundwa. Wao huonekana kama matokeo ya misombo ya vitu sio tu , lakini pia misombo isiyo na kawaida. Ikiwa tunachukua atomi 2 za hidrojeni kutoka kwa molekuli ya hidrokaboni ya kuzuia, basi tunapata radicals 2-valent.

Hivyo, nomenclature ya alkanes inaweza kuwa:

• Radial (umri wa zamani);
• Msaada (kimataifa, utaratibu). Inapendekezwa na IUPAC.

Features ya nomenclature radial

Katika kesi ya kwanza, nomenclature ya alkanes inahusika na yafuatayo:

1. Kuzingatia hidrokaboni kama derivatives ya methane, ambayo moja au kadhaa H atomi ni kubadilishwa na radicals.
2. Kiwango cha juu cha urahisi katika kesi ya uhusiano usio ngumu sana.

Makala ya Nomenclature ya Kuingizwa

Jina la alkane lina sifa zifuatazo:

1. Msingi wa jina ni 1 mnyororo wa kaboni, wakati vipande vilivyobaki vya Masi vinazingatiwa kama sehemu.
2. Katika uwepo wa radicals kadhaa kufanana, kabla ya jina lao huonyeshwa nambari (madhubuti kwa maneno), na idadi kubwa hutenganishwa na vito.

Kemia: nomenclature ya alkanes

Kwa urahisi, maelezo yanawasilishwa kwa fomu ya meza.

Nomenclature ya juu ya alkanes inajumuisha majina yaliyotengenezwa kihistoria (wanachama 4 wa kwanza wa idadi ya hidrokaboni ya terminal).

Majina ya alkanes ambazo hazijatumiwa na atomi za C 5 au zaidi zinatokana na namba za Kigiriki, ambazo zinaonyesha nambari iliyotolewa ya atomi za C. Kwa hiyo, suffix -an inaonyesha kuwa dutu hii inatoka kwa misombo ya vilivyojaa.

Wakati majina ya kutumia alkanes yanatengenezwa, mlolongo kuu umechaguliwa kuwa na idadi kubwa ya atomi za C. Inahesabiwa ili mbadala ni idadi ya chini zaidi. Katika kesi ya minyororo miwili au zaidi ya urefu sawa, moja kuu ni moja ambayo ina idadi kubwa ya substituents.

Isomerism ya alkanes

Kama hydrocarbon, mzazi wa mfululizo wao ni CHTH methane. Kwa kila mwakilishi mfululizo wa mfululizo wa methane, kuna tofauti kutoka kwa moja ya awali hadi kikundi cha methylene - CH . Utulivu huu unaweza kufuatiwa katika aina zote za alkanes.

Mwanasayansi wa Ujerumani Schiel alitoa pendekezo la kupiga simu hii ya mfululizo homologous. Kwa Kigiriki, inamaanisha "sawa, sawa."

Hivyo, mfululizo wa homologous ni seti ya misombo ya kikaboni kuhusiana na muundo sawa na mali sawa ya kemikali. Wanajumuisha ni wanachama wa mfululizo huu. Tofauti ya homological ni kikundi cha methylene, ambacho 2 vyenye wasiojiunga wanajitokeza.

Kama ilivyoelezwa hapo awali, muundo wa hydrocarbon yoyote iliyojaa inaweza kuelezwa kwa formula ya jumla CnH₂n + 2. Hivyo, mwanachama wa pili wa mfululizo wa homologous ni methane-C₂H следующим. Ili kufanyia muundo wake kutoka methane, ni muhimu kuchukua nafasi ya atomi 1 H na CH3 (takwimu hapa chini).

Mfumo wa kila mwanasheria anayefuata unaweza kufanywa kutoka kwa moja uliopita kwa njia ile ile. Matokeo yake, ethane hutoa propane - C₃H₈.

Isomers ni nini?

Hizi ndio vitu vinavyofanana na muundo wa Masi (sawa na Masi formula), lakini muundo tofauti wa kemikali, pamoja na kuwa na mali tofauti za kemikali.

Halmashakoni hapo juu hutofautiana katika parameter hiyo kama hatua ya kuchemsha: -0.5 ° - butane, -10 ° - isobutane. Aina hii ya isomerism inajulikana kama isomerism ya mifupa ya carbonaceous, inahusu aina ya miundo.

Idadi ya isomers ya miundo inakua haraka na ongezeko la idadi ya atomi za kaboni. Kwa hiyo, C₁₀H₂₂ itapatana na isomeri 75 (hazijumuisha nafasi za anga), na kwa C₁₅H₃₂ 4347 isomers tayari imejulikana, kwa C₂₀H₄₂ ni 366 319.

Hivyo, ikawa wazi nini alkanes, mfululizo wa homologous, isomerism, nomenclature. Sasa ni wakati wa kuendelea na sheria za kukusanya majina kwa IUPAC.

Nomenclature IUPAC: sheria kwa ajili ya kuundwa kwa majina

Kwanza, ni muhimu kupata mnyororo wa kaboni katika muundo wa hydrocarbon, ambayo ni ndefu zaidi na ina idadi kubwa ya wasimamizi. Kisha inahitajika kuhesabu atomi za C za mlolongo, kuanzia mwishoni mwa sehemu ambayo ni karibu zaidi.

Pili, msingi ni jina la hydrocarbon isiyojaa mchanga, ambayo mlolongo muhimu zaidi unahusiana na idadi ya atomi za C.

Tatu, kabla ya msingi ni muhimu kuonyesha idadi ya kufuli karibu ambayo substituents iko. Wao ni kufuatiwa na hyphen na majina ya manaibu.

Nne, katika hali ya uwepo wa substituents sawa kwa atomi mbalimbali za C, kufuli hujiunga pamoja, kabla ya jina hilo kunaonekana safu ya kuzidisha: di - kwa substituents mbili zinazofanana, tatu kwa tatu, tetra-nne, penta kwa tano, nk. Inapaswa kugawanyika kutoka kwa kila mmoja kwa comma, na kutoka kwa maneno - kwa hyphen.

Ikiwa atom ya C sawa ina nafasi mbili kwa mara moja, lokant pia imeandikwa mara mbili.

Kwa mujibu wa sheria hizi, nomenclature ya kimataifa ya alkanes imeundwa.

Projections ya Newman

Mwanasayansi huyo wa Marekani alitoa mapendekezo maalum ya makadirio-makadirio ya Newman-kwa maandamano ya kielelezo ya maelekezo. Wao yanahusiana na fomu A na B na zinaonyeshwa katika takwimu hapa chini.

Katika kesi ya kwanza, hii ni conformation screen-, wakati katika kesi ya pili ni B-inhibited. Katika nafasi A, H atomi H iko katika umbali mdogo kutoka kwa kila mmoja. Fomu hii inafanana na thamani kubwa zaidi ya nishati, kwa sababu kutengana kati yao ni kubwa. Hii ni hali mbaya sana, kutokana na ambayo molekuli inaelekea kuiacha na kuendelea na msimamo thabiti zaidi B. Hapa atomi za H zina umbali mkubwa kutoka kwa kila mmoja. Hivyo, tofauti ya nishati ya nafasi hizi ni 12 kJ / mol, kwa sababu ambayo mzunguko wa bure karibu na mhimili katika molekuli ya ethane inayounganisha vikundi vya methyl hupatikana bila usawa. Baada ya kuanguka katika nafasi nzuri ya nguvu, molekuli imesitishwa pale, kwa maneno mengine, "imeshuka". Ndiyo sababu inaitwa kuzuiwa. Matokeo - molekuli 10,000 za ethane ni katika hali ya kuzuia conformation chini ya hali ya joto la kawaida. Moja tu ina fomu tofauti - iliyoonyeshwa moja.

Kupata hidrokaboni ya kikomo

Kutoka kwa makala hiyo tayari imejulikana kuwa haya ni alkanes (muundo, jina lao linalotajwa kwa undani mapema). Itakuwa muhimu kutafakari njia za kupata. Wao hutolewa kutoka vyanzo kama vile mafuta, gesi ya asili , gesi inayohusishwa, makaa ya mawe. Mbinu za usanifu zinatumiwa pia. Kwa mfano, H₂ 2H₂:

1. Mchakato wa hidrojeniji ya hidrokaboni isiyosilika : CnH₂n (alkenes) → CnH₂n + 2 (alkanes) ← CnH₂n-2 (alkynes).
2. Kutoka mchanganyiko wa Monoxide C na H - gesi ya awali: nCO + (2n + 1) H₂ → CnH₂n + 2 + nH₂O.
3. Ya asidi ya kaboni (chumvi): electrolysis juu ya anode, juu ya cathode:

• Kolbe electrolysis: 2RCOONa + 2H₂O → R-R + 2CO₂ + H₂ + 2NaOH;
• Dumas reaction (alloy na alkali): CH3COONa + NaOH (t) → CH₄ + Na₂CO .

1. Uharibifu wa mafuta: CnH₂n + 2 (450-700 °) → CmH₂m + 2 + Cn-mH₂ (nm).
2. Gasification ya mafuta (imara): C + 2H₂ → CH .
3. Kipindi cha alkanes tata (derivatives halojeni) ambazo zina atomi C ndogo: 2CH₃Cl (chloromethane) + 2 Na → CH₃- CH₃ (ethane) + 2 NaCl.
4. Kutokana na maji ya methanides (carbides ya metali): Al₄C₃ + 12H₂O → 4Al (OH₃) ↓ + 3CH₄ ↑.

Mali ya kimwili ya hidrokaboni ya mwisho

Kwa urahisi, data imeunganishwa kwenye meza.

hitimisho

Makala ilichukuliwa kitu kama alkanes (muundo, utaratibu wa majina, isomerism, homologous mfululizo na kadhalika.). Inatuambia kidogo juu sifa za kipenyo na badala nomenclatures. Mbinu yameelezwa kwa ajili ya kupata alkanes.

Aidha, makala waliotajwa kwa undani utaratibu wa majina yote ya alkanes (mtihani inaweza kusaidia kuingiza habari).