Internationale nomenklatur for alkaner. Alkaner: struktur, egenskaber

Det er nyttigt at starte med en definition af alkaner. Denne mættede eller mættede carbonhydrider, paraffiner. Vi kan også sige, at det carbonatomer i hvilken forbindelse C-atomer udføres ved hjælp af enkle forbindelser. Den almene formel er af formen: CnH₂n + 2.

Det er kendt, at forholdet mellem H og C-atomer i deres molekyler som muligt i forhold til andre klasser. Eftersom alle valenserne er besat eller C eller H, og kemiske egenskaber af alkaner udtrykt klart nok, så deres andet navn rager sætning grænse eller mættede carbonhydrider.

der er også en mere gamle navn, der bedst afspejler deres relative himinertnost - paraffiner, som oversat betyder "mangler affinitet".

Så emnet for vores dagens samtale: "Alka: homolog serie, nomenklatur, struktur, isomeri". Vil også fremlægge data om deres fysiske egenskaber.

Alkaner: struktur, nomenklatur

I disse C-atomer er i en sådan tilstand som sp3-hybridisering. Derfor alkan molekyle kan påvises som et sæt af tetraedrisk strukturer C, som er forbundet ikke blot indbyrdes, men også med H.

Mellem C og H-atomer er til stede holdbare, meget lavpolært s-binding. Atomer omkring enkeltbindinger altid roterer som følge af alkaner molekyler antage forskellige former, hvor længden af forbindelsen, vinklen mellem dem - er konstanter. Former, der omdannes til hinanden på grund af rotationen af molekylet, som opstår omkring a-bindinger, benævnt dets konformation.

I processen med frigørelse fra H-atomer i molekylet danner en 1-valente partikler kaldet carbonhydridgrupper. Disse forbindelser er resultatet ikke kun organiske forbindelser , men også uorganiske. Hvis subtrahere to hydrogenatom fra et carbonhydrid molekyle grænse, opnår man 2-valenstilstande radikaler.

alkaner kan således være nomenklatur:

• radial (gammel udgave);
• Udskiftning (internationalt, systematisk). Hun foreslår IUPAC.

Især radial nomenklatur

I det første tilfælde nomenklatur alkaner er karakteriseret som følger:

1. Behandling carbonhydrider som derivater af methan, der er substitueret med 1 eller flere H-atomer radikaler.
2. Den høje grad af bekvemmelighed i tilfælde af ikke meget komplekse forbindelser.

Funktioner af udskiftning nomenklatur

Substitution nomenklatur alkan har følgende funktioner:

1. Grundlaget for navnet - 1 carbonkæden, og de resterende molekylære fragmenter betragtes som substituenter.
2. Hvis der er flere identiske radikaler, før deres navn angiver antallet (strengt i ord), og radikale tal adskilt med komma.

Kemi: nomenklatur af alkaner

For nemheds skyld præsenteres oplysninger i tabelform.

Ovennævnte nomenklatur alkaner omfatte navne historisk dannes (de første 4 angår serien mættede carbonhydrider).

Her nondeployed alkaner med 5 eller flere C dannet ud fra de græske henvisningstallene atomer, der afspejler et givet antal atomer C. Således -en suffiks indikerer, at stoffet af en række mættede forbindelser.

Ved udarbejdelsen titler indsat alkaner som hovedkæden er valgt en, der indeholder det maksimale antal atomer C. Det nummereret således at substituenterne har det mindste tal. Hvis to eller flere kæder af ens længde bliver det vigtigste der indeholder det højeste antal substituenter.

isomeri af alkaner

Som carbonhydrid-grundlægger af en række handlinger metan CH₄. Med hver repræsentant for methan serie observeret i modsætning til den foregående methylengruppe - CH. Dette mønster kan spores gennem hele rækken af alkaner.

Tysk videnskabsmand Schill fremsat et forslag om at navngive antallet af homologe. Oversat fra græsk betyder "lignende, ligesom."

Således homolog serie - et sæt af beslægtede organiske forbindelser med samme type struktur med tæt himsvoystvami. Homologer - medlemmerne af serien. Homolog forskel - methylengruppe, hvorved to forskellige hosliggende homolog.

Som tidligere nævnt kan en hvilken som helst sammensætning af den mættede carbonhydrid udtrykkes ved den almene formel CnH₂n + 2. Således efter methan er medlem af den homologe række af ethan - C₂H₆. At udlede strukturen af methan, er det nødvendigt at udskifte H-atom ved 1 CH (figur nedenfor).

Strukturen af hver efterfølgende homolog kan afledes af ovenstående forbindelse på samme måde. Som et resultat af ethan dannet propan - C₃H₈.

Hvad er isomerer?

Er stoffer, der har en identisk kvalitativ og kvantitativ molekylære sammensætning (identisk molekylformel), men forskellige kemiske strukturer, og som har forskellig himsvoystvami.

Kendetegnet ved de førnævnte kulbrinter for sådan parameter som kogetemperaturen: -0,5 ° - butan, -10 ° - isobutan. Denne type af isomeri benævnt carbonholdigt skelet isomeri, angår den strukturelle type.

Antallet af strukturelle isomerer hurtigt stiger med antallet af carbonatomer. Således vil C₁₀H₂₂ svarer isomerer 75 (ikke inklusive rum), og for 4347 C₁₅H₃₂ allerede kendte isomerer, C₂₀H₄₂ - 366.319.

Så allerede stod det klart, at en sådan alkaner, homolog serie, isomeri, nomenklatur. Nu er det nødvendigt at gå til reglerne for IUPAC-navne.

IUPAC-nomenklatur: Navnet på uddannelse

For det første er det nødvendigt at finde en struktur af et carbonhydrid carbonkæde, der indeholder de mest længde og det maksimale antal substituenter. Derefter den krævede antal kæden C-atomer, startende fra enden, som er tættest substituent.

For det andet grundlag - navnet på den uforgrenet mættet carbonhydrid, der svarer til antallet af C-atomer er hovedkæden.

For det tredje, før fundamentet skal angive lokantov værelser, som er placeret nær de deputerede. De blev skrevet bindestreg navn suppleanter.

For det fjerde tilfælde af identiske substituenter på forskellige atomer C lokanty sammen, hvor før navnet vises multiplicerer prefix: di - to identiske substituenter tre - til tre, tetra - fire, penta - til fem, osv fig .. de skal være adskilt af et komma, og fra de ord - bindestreg.

Hvis en og samme C-atom indeholdt kun to substituenter lokant også optaget to gange.

Ifølge disse regler, og dannede en international nomenklatur af alkaner.

Newmans fremskrivning

Denne amerikanske videnskabsmand foreslået til grafisk demonstration konformationer speciel projektion Formula - Newman projektion. De svarer til former A og B og C er vist i figuren nedenfor.

I det første tilfælde af A-overskygget konformation, mens den anden - B-inhiberet. I position A H-atomer er anbragt i en minimal afstand fra hinanden. Dette skema svarer til den største værdi af energien som følge af, at den største frastødning derimellem. Dette energetisk ugunstig tilstand, hvorved molekylet tilbøjelig til at forlade det, og flytte til en mere stabil position B. Her H-atomer i den maksimale afstand fra hinanden. Således energiforskellen af disse bestemmelser - 12 kJ / mol, således at fri rotation omkring aksen af molekylet ethan, som forbinder methylgrupperne opnåede ujævn. Når i energetisk gunstig position i molekylet der er forsinket, med andre ord, de "bremse". Det er derfor, det hedder retarderet. Resultat -. 10 tusinde ethan molekyler er i form af inhiberede konformation billede stuetemperatur. Kun én har en anden form - overskygget.

Fremstilling af mættede carbonhydrider

Fra artiklen blev det erfaret, at denne alkaner (struktur, nomenklatur af dem, der er beskrevet i detaljer tidligere). Det ville være overflødigt at undersøge deres metoder til forberedelse. De er ekstraheret fra naturlige kilder, såsom olie, naturgas, associeret gas, kul. gælder også syntetiske fremgangsmåder. For eksempel H₂ 2H₂:

1. Processen med hydrogenering af umættede carbonhydrider: CnH₂n (alkener) → CnH₂n + 2 (alkaner) ← CnH₂n-2 (alkyner).
2. Kulilte fra en blanding af C og H - syngas: NCO + (2n + 1) H₂ → CnH₂n + 2 + nH₂O.
3. Fra carboxylsyrer (salte deraf): elektrolyse ved anoden til katoden:

• Kolbe elektrolyse: 2RCOONa + 2H₂O → R-R + 2CO₂ + H₂ + 2NaOH;
• Dumas reaktion (legering med alkali): CH₃COONa + NaOH (t) → CH₄ + Na₂CO₃.

1. Revnedannelse i olie: CnH₂n + 2 (450-700 °) → CmH₂m + 2 + Cn-mH₂ (nm).
2. Forgasning af brændstof (fast stof): C + 2H₂ → CH₄.
3. Syntese af komplekse alkaner (halogenerede), som har et minimalt antal atomer C: 2CH₃Cl (chlormethan) + 2Na → CH₃- CH (ethan) + 2NaCl.
4. Ekspansionsvand methanide (metalcarbider): Al₄C₃ + 12H₂O → 4AI (OH₃) ↓ + 3CH₄ ↑.

De fysiske egenskaber af mættede carbonhydrider

For nemheds skyld er dataene grupperet i tabellen.

konklusion

Artiklen blev betragtet sådan noget som alkaner (struktur, nomenklatur, isomeri, homolog række og så videre.). Den fortæller os lidt om funktionerne i radiale og substitution nomenklaturer. Fremgangsmåder er beskrevet til opnåelse af alkaner.

Hertil kommer, at artiklen er anført i detaljer alle nomenklaturen af alkaner (test kan hjælpe til at assimilere de oplysninger).