Telített (határ) aciklusos vegyületek

Alkánok - aciklikus szénhidrogének és ezek homológ sorozat, a általános képletű, izomerek, alapanyag bázis. alkánok szerkezete jellemzője a molekula (primer, szekunder, tercier szénatomot, az energia, hossza, polaritása, polarizálhatóságot kémiai kötések).

Nómenklatúra alkánok, jellegzetes fizikai-kémiai tulajdonságok és a tűz.

Az alkil - vegyértékű maradéka alkánok. A koncepció az alkil, oktatás nevük.

A fizikai tulajdonságai telített szénhidrogének.

Aciklusos telített (határ) szénhidrogének

A legegyszerűbb szerves vegyületek olyan anyagok, amelynek molekulái épülnek kizárólag szén- és hidrogénatomokat tartalmazó, és amelyek ezért nevezték szénhidrogének.

Szénhidrogének széleskörűen elterjedt, és talál egy nagyon nagy és változatos gyakorlati alkalmazások.

Jelentése szénhidrogének abban a tényben rejlik, hogy az összes többi, bonyolultabb összetételű szerves származékai ezen egyszerű vegyület, ami ezekből a szénhidrogének helyettesítésével hidrogénatomok a saját molekulák és más atomok vagy atomcsoportok. Másfelől, az összes egyéb anyagok kémiai reakciókkal átalakíthatjuk szénhidrogének. Így a szénhidrogének a mag, az alapja minden más szerves anyagok.

Szénhidrogének molekulák, amelyek szénatommal nyitott, nem zárt áramkört, úgynevezett aciklikus szénhidrogének, vagy zsíros szénhidrogének. Ezek két osztályba sorolhatók: telített (marginális) és telítetlen szénhidrogének (telítetlen) szénhidrogének.

Az osztály telített szénhidrogének közé tartoznak azok a szénhidrogének, amelyek molekulái szénatom kapcsolódik egymáshoz egyszerű (egyszeres) kötések, és az összes a vegyértékek szénatomok nem vesznek részt a kölcsönös kapcsolatban, együttesen kémiai kötést hidrogénatomokkal. Mivel ezek a szénhidrogének csak egyszeres kötések szénatomok között, az utóbbi kapcsolódik a legnagyobb számú hidrogénatomok, így a legtöbb telített szénhidrogének gazdag hidrogénben, mint más osztályba tartozó szénhidrogének. Ebben a szénatomokat, sósavval telített áig; így ezek az úgynevezett telített szénhidrogéneket. Ezek a nevek vannak elosztva, amint azt a későbbiekben látni fogjuk az összes, a szerves vegyületek, amelyek telített szénhidrogének.

Telített szénhidrogének normál körülmények között kis reaktív és ezért is nevezték paraffinok (a latin parum affinis - csekély affinitást).

A homológia, és nevezéktana izoméria telített szénhidrogének

Következtetés legegyszerűbb szerkezetű képletek telített szénhidrogéneket.

A legegyszerűbb paraffin szénhidrogén metán - szénhidrogén, amely szerkezet van kifejezve a képlet CH4. Mivel az elmélet szerint a szerkezet, a szén négy vegyértékű, akkor nyilvánvaló, hogy a négy hidrogénatomot teljesen telített négy vegyértéke a szénatom a metán molekula és a szerkezete lehet, amely a következő szerkezeti képlet:

Ábra. 7 (Lecture 1,1) metánmolekulával képviseli a modell. szénatom (fekete labda) van, mintha a központban a tetraéder, és a hidrogénatomok (fehér golyó) - annak csúcsait. Amikor ez a kötés szögek (szögek közötti kötések) egyenlőek metán együttesen alkotják 109o28”. Könnyen belátható, hogy a szerkezeti képlete a metán nem egyszerűen a vetülete a modell a rajz síkjában.

Ha molekulák metánból CH4 bármilyen módon venni az egyik hidrogénatom, akkor megkapjuk a szénhidrogén-maradékot (korábbi néven őket, és ugyancsak gyökök) CH3-. úgynevezett metil, amelyben az egyik szénatom vegyértékét nem telített. Ez a fajta szénhidrogéncsoportok számos kémiai átalakításokat a szerves anyagok egy állandó jellegű elmozdulás egy molekula egy másik, és, mint általában, nem léteznek a szabad állapotban. Abban az időben a képződés vagy azok összekapcsolhatók más atommal vagy csoporttal, vagy egymással. Különösen, összefüggésben egymással két metil- maradék képződik következő komplexitás után metán szénhidrogének, amelynek az összetétele a C2H6 - úgynevezett etán. Szerkezeti képlete a következő:

etán H-C ¾C-H

Nyilvánvaló, hogy a szerkezeti képlete az etán és metán is, az a vetülete a modell a gépen.

Az egyszerűség kedvéért általában az egyszerűsített szerkezeti képlet, amelyben a vonalak képviselő néhány link nem írok. Ezekben az egyszerűsített képletekben szénhidrogén-csoportot hidrogén-as szénatom. Szerkezet etán elég világosan kifejezi a következő egyszerűsített szerkezeti képlete: CH3-CH3 vagy CH3

Az etán molekula egyaránt szénatom strukturálisan ekvivalens. Ahogy az egyenlő és az összes hidrogénatom. Ezért, amikor az elválasztás etán molekula C2H6 bármelyike ​​hidrogénatomok képződik S2N5- egyértékű maradék vagy egy úgynevezett etil.

Ha a etán-molekula egy hidrogénatom helyett egy metiicsoportot, vagy ezzel ekvivalens, hogy csatlakozzanak a metil-etil-csoport, a szénhidrogén-összetétele C3H8 képződött - az úgynevezett propán. Felépítése leírható a következő szerkezeti és egyszerűsített szerkezeti képlet:

H-C-C-C-N-CH3 vagy CH 2-CH 3

Elválasztáskor propán molekula C3H8 egy hidrogénatom van kialakítva egyértékű maradékot propil S3N7- készítmény.

Összehasonlítva a szerkezeti képlet propán, amelyben az összes szénatom található a rajz síkjában modellje ez a szénhidrogén kell figyelni, hogy az a tény, hogy a valóságban van egy bizonyos alakú a molekula és szénatommal egy láncot alkotnak, hajlított a térben egy bizonyos szögben; ez a szög közel van a normális vegyértékét sarokban szénatom (109o28).

A jelenséget a homológ. Homológ sora metán

A fent megadott nyilvánvaló, hogy ebben az esetben szénhidrogén molekulákat hidrogénatom egy metilcsoport, minden alkalommal kapunk egy összetettebb szénhidrogén, azzal jellemezve, hogy a készítmény az előző egy szén és két hidrogénatom, azaz egy CH2 csoport. Ha elhelyezve származó ezáltal szénhidrogének növekvő sorrendben a szénatomok számát, vagy ezzel ekvivalens, növekvő sorrendben a molekulatömegük, ezek alkotják a következő sorozat: CH4, C2H6, C3H8, C4H10, S5N12, S6N14, S7N16, S8N18, S9N20 és stb Egy egyszerű számítás azt sugallja, hogy az arány a hidrogén szénatomos valamennyi sorozat kapcsolatot alkotó azonos, és ki lehet fejezni általános képletű CnH2n + 2, ahol n - a szénatomok száma. Mindezen anyagok korlátozzák, mint a metán, telített szénhidrogének.

Az ilyen vegyületek egy sorozatát elrendezett emelkedő sorrendben a szénatomok száma, ahol mindegyik egymást követő tagja a sorozat különbözik összetételében az előzőtől a CH2-csoport, és a készítmény az egyes tagok jellemzi egy adott konstans arányban atomok említett homológia közelében és anyagok alkotó homológjai; CH2 csoport az úgynevezett homológ különbség készítmény.

A tagok a homológ sor hasonló kémiai szerkezettel, jellemzi őket néhány közös fizikai és kémiai tulajdonságait, és ugyanakkor azok tulajdonságait fokozatosan változik egy sor változás, mint a tagok száma.

Homológ sora képezhető nemcsak szénhidrogének, de más típusú szerves vegyületek. A létezése ilyen szerves anyag sorozat hívták homológ jelenség.

A felfedezés a homológia nagy szerepet játszott a fejlesztés a szerves kémia. Lehetőség van, hogy válasszon a nagyszámú szerves vegyületek, bizonyos sorozat anyagok, ami nagyban megkönnyítette a tanulmány a tulajdonságaik. Kimerítő homológia magyarázat lehetséges csak az alapján a kémiai szerkezete az elmélet, hogy a homológia a következtében, hogy a szén atomokkal láncok különböző hosszúságú. Koncepciók kidolgozása homológ lehet megjósolni, és fedezze fel számos korábban ismeretlen tagjainak homológ sor. Homológ sor szénhidrogének, amelyekben a legegyszerűbb metán, a metán nevezzük következő homológia vagy homológia közelében a határ (telített) szénhidrogén.

Izoméria telített szénhidrogének

Visszatérve a következtetést a szerkezet bonyolultabb képletek telített szénhidrogének a folytatólagos helyettesítő a hidrogénatom egy szénhidrogén molekulához Könnyebb a metilcsoport. Etán C2H6 így származhatnak propán - C3H8 szénhidrogén kompozíció, amely megfelel egy vegyértékű gyök propil S3N7- készítmény. Írunk újra, egyszerűsített szerkezeti képlete propán, jelezve azt szénatomok: SaN3-SbN2-SaN3. Ebből a képletből látható, hogy a propán nem valamennyi szénatom annak ugyanabban a helyzetben a molekulában. Mind a két szénatommal betűvel jelöljük egy, töltött csak egy vegyületet egy vegyértékkötés másik szénatomhoz. Az ilyen szénatomokat nevezzük primer szénatommal. A jelölt szénatom a B betű, töltött és kapcsolható más szénatomjaihoz két vegyértékkötéssel, és ezért hívják másodlagos szénatom. Primer szénatommal része metilcsoport, szekunder - a ¾SN2¾ csoport. amely az úgynevezett metiléncsoport. A primer szénatom a propán molekulában egyenértékű egymással, mivel összefüggnek az azonos szekunder szénatomjához. Ennélfogva, minden ekvivalens hidrogén atomokból, hogy mind az elsődleges szénatommal, de különböznek abban a helyzetben a hidrogénatom kapcsolódik egy szekunder szénatomhoz.

Így nyilvánvaló, hogy a visszavonás a hidrogénatom a propán molekula két gyököt képez C3H7 készítmény ¾: egy hidrogénatom elválasztási mindegyik primer szénatommal; ez az úgynevezett elsődleges propil-, vagy propilcsoport; második - az elválasztásnál a hidrogén szekunder szénatom; ez az úgynevezett szekunder propil-, vagy izopropil-:

CH3-CH2-CH2 ¾ CH3-CH-CH3

propil szekunder propil (izopropil)

Behelyettesítve az egyik hidrogénatom, a propán-molekula vagy metil- vagy ezzel egyenértékűen, ha összekötő propil maradékot metil-C3H7 ¾ ¾ CH3 csoport van kialakítva a következő a sorozatban homológ C4H10 szénhidrogén nevezett bután. Alapján azonban a fenti következtetés vonható le, hogy lehet két Butánok. Az egyik összeillesztésével kialakított primer metil-propil-csoport, és a szerkezeti képlet egyszerűsített képlet a következő:

H-C-C-C-C-H bután (a) CH3-CH 2-CH 2-CH 3

* A háromértékű maradékot elfogadott név - ilidén;

** Gyakori név pentán amil fennmaradó jelenleg szinonimája; szigorúan ezt az egyensúlyt kell elnevezni szabályai szerint a nómenklatúra - pentilcsoport. Names izoamil (izopentil), neopentil-, és figyelembe, hogy a következő elsődleges izopentán és neopentán maradékot: CH3

izoamil neopentil CH3

*** nonán neve nem származik a görög és a latin szám (nona - kilenc).

A nevét a normál szerkezetének a szénhidrogének nem okoz gondot. Több összetett kérdés szerinti nómenklatúra elágazó láncú szénhidrogének. Valóban, mint láttuk, két izomer szerkezetét pentánok, hexánok - négy, heptánok - nyolc, stb ahol növekvő számú szénatomot tartalmaznak a molekulában izouglevodorov szám növekszik. Ahhoz, hogy a szénhidrogén neve pontosan kifejezi annak szerkezetét, alkalmazni a különböző elvek szisztematikus nómenklatúra. A legkényelmesebb és széles körű nemzetközi csere nómenklatúrát IUPAC szabályok (IUPAC). Nem nagyon összetett szénhidrátok úgynevezett elágazó láncú és a régi nómenklatúra racionális. Azonban az utóbbi, akkor nem nevezhető összetett szénhidrátok.

Nemzetközi csere nómenklatúra

Szubsztitúciójával nómenklatúra elágazó láncú szénhidrogének minősülnek származékai szokásos szénhidrogének a láncban, amely hidrogénatomot szubsztituáljuk egyszerű szénhidrogéncsoportok, alkotó oldalláncok. A képlet limit szénhidrogén, amely szükséges, hogy hívja alapján van kiválasztva, azaz a leghosszabb (fő) szénláncban. Ezután ezek az atomok számozása, kezdve a végén a fő lánc, amely közelebb van a mellékág. A cím szerinti vegyület számok jelzik a számok a szénatomok, amely gyökök oldalon, majd (kötőjel) a neveit ezen csoportok, és végül a cím normál szénhidrogén, amely azonos számú szénatomot tartalmazó, foglalt leghosszabb láncban, azaz középpontjában a szénhidrogén. Például, hexán (1) és (2) által említett helyettesítési nevezéktan:

1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

Ha több azonos oldalirányú szénhidrogéncsoportok, a neve (vessző) levelet számát valamennyi szénatom a láncban, ahol a csoportok azonosak, akkor a szavak, a görög számát jelzi ezen csoportok, majd a nevüket. Így, hexán (3) és (4) említett:

CH3-CH-CH-CH 3 (3) 1 februárï március 4

ïï CH3-S-CH 2-CH 3 (4)

2,3-dimetil-bután CH3 2,2-dimetil-bután

A leghosszabb szénlánc van kiválasztva, és számozva, hogy ez még mindig a legegyszerűbb csoport és szám a nevét, helyét jelzi maradványait lett volna a legkevésbé. Ha egyenlő távolságra a végén a lánc egyik oldalán önmagában és a másik két oldala azonos maradékot számozás kezdődik két aminosav (a legnagyobb láncú elágazás). És ha ugyanabban a helyzetben a végén a lánc különböző komplexitás medál csoportokat számozás kezdve a legegyszerűbb.

Általában a neve a szénhidrogén kezdetben a helyzetét jelzik, számát és nevét a legegyszerűbb maradékok, akkor a következő kifejezések a komplexitás, azaz metil először, majd etil, propil, butil, stb Itt például, a képlet és a nevét az egyik Deans (S10N22) isostructure:

Ha, kiválasztása után a fő lánc medál molekularészek, viszont, elágazó, nevezhetők alkalmazásával elfogadott elnevezéseit számukra (izopropil-, szek-butil-, izobutil-, terc-butil-, amil-, stb). A nevek bonyolultabb elágazó aminosavak nélkül létrehozott triviális nevek, ők is kiválasztják, és lássa a leghosszabb lánc, és adja meg a nevét a megfelelő normál egyensúly; ahol a lánc kezdő és a megadott számú 1 kell lennie a szén, az egyik, hogy kapcsolatban van a fő-lánc szénhidrogén-vegyület. Például S5N11 maradékok -

1 2 3 4 1 2 3 1 2 3

-CH-CH 2-CH 2-CH 3-CH-CH 2-CH 3-CH-CH-CH3

CH3 CH2-CH3 CH3 CH3

1-metil-butil 1-etil-propil 1,2-dimetil-propil

Általában, a neve a komplex szénhidrogén-maradékok, például név zárójelben; mielőtt a zárójel tesz egy szám jelzi a helyzetét a maradékot a fő láncban. Például:

február 1ï Március 4 5 6 7ï 8 9 10

CH3 CH3 CH3 6- (1,2-dimetil-propil) -dekán.

A racionális nómenklatúra vegyületek tekinthetők származékok legegyszerűbb tagjaként e homológ sor; Különösen, telített szénhidrogéneket tekintjük származékai metán, hidrogén atom helyettesítve szénhidrogéncsoportok (az utóbbi szám természetesen lehet több, mint négy). A képletben a vegyület szükséges, hogy hívja, alapul véve bármely szénatomon (tipikusan egy csoportosítva, amely körül a legnagyobb számú a legegyszerűbb maradékok), szedését a szén-metán-molekula. A neve áll példány kapcsolódik a szénatomhoz, a maradékot (gyökök), és a végén egy szó így a metán. A számos azonos gyökök jelöljük használatával görög számokkal. Például, a fenti hexán racionális nómenklatúra a következőképpen vannak elnevezve. CH3

CH3 CH3 dimetilpropilmetan trimetiletilmetan

2. táblázat összehasonlítja a helyettesítési és racionális név EVT izomer hexánok (S6N14).

A fizikai tulajdonságai telített szénhidrogének

Telített zsírsavak - színtelen anyag, vízben gyakorlatilag oldhatatlan, amelynek sűrűsége kisebb, mint 1. Az összetételtől függően azok gáznemű, folyékony vagy szilárd anyagnak. Ebben az esetben a forráspont hőmérséklet, olvadási hőmérséklet és a sűrűség az egyes tagok a homológ sor növekedésével nő a szénatomok száma a molekulák.

Metán, etán, propán, bután normál körülmények olyan gázok; hogy szinte nincs szaga. Pentán, majd azonnal a szénhidrogének (legfeljebb S16N14) - folyadék, jellegzetes „benzin” szag és a változó fokozatosan csökkenő volatilitás. Magasabb telített szénhidrogéneket - szilárd nem illékony anyagok szagtalanok. Ez a függőség, hogy módosítsa a tulajdonságokat a bonyolultsága a tagok száma a homológ sor K. Schorlemmer fedezték szénhidrogének.

Forráspont és olvadási hőmérséklete függ a szénhidrogén szerkezetük. Normál forráspontú szénhidrogéneket magasabb elágazó láncú szénhidrogének. Másrészt, a legmagasabb olvadáspontja az izomer, amely a leginkább elágazó láncú.

A függőség fizikai tulajdonságainak izomer szénhidrogének (pentánok) a szerkezetet.