Internacia Nomenclatura de alcanos. Alcanos: strukturo, ecoj

Ĝi estas utila por komenci kun difino de alcanos. Ĉi saturita aŭ saturita hidrokarbonoj, parafinoj. Ni povas ankaŭ diri ke karbonoj en kiu kombinaĵo C atomoj estas farata per simplaj rilatoj. La ĝenerala formulo estas de la formo: CnH₂n + 2.

Oni scias, ke la rilatumo de H kaj C atomoj en iliaj molekuloj kiel eble kompare kun aliaj klasoj. Donita ke ĉiuj valences estas okupitaj aŭ C, aŭ H, kaj kemiaj ecoj de alcanos esprimis brile sufiĉas, do ilia dua nomo protrudas frazon limo aŭ saturita hidrokarbonoj.

ekzistas ankaŭ pli malnova nomo kiu plej bone reflektas sian parencon himinertnost - parafinoj, kiu tradukita signifas "mankas afinecon".

Do, la temo de nia hodiaŭa konversacio: "Alka: homologaj serioj, nomenklaturo, strukturo, isomerism". Will ankaŭ ĉeestas datumo pri liaj fizikaj proprietoj.

Alcanos: strukturo, nomenclatura

En tiuj C atomoj estas en tia stato, kiel SP3-hibridiĝo. Sekve alkano molekulo povas evidentigi kiel aro de kvaredra strukturoj C, kiu estas konektita ne nur inter si sed ankaŭ kun H.

Inter C kaj H atomoj ĉeestas fortika, tre malaltaj polusaj s-ligo. Atomoj ĉirkaŭ ununura ligilojn ĉiam turni kiel sekvo de alcanos molekuloj prenas malsamajn formojn kaj enhavis la longo de la ligo, la angulo inter ili - estas konstantoj. Formoj, kiuj estas transformita en unu la alian pro la rotacio de la molekulo, kiu okazas ĉirkaŭ la σ-obligacioj, nomata kiel lia conformación.

En la procezo de eliĝo de la H atomoj de la molekulo formas 1-Valent partikloj nomitaj hidrokarbonoj radikaluloj. Ĉi tiuj komponaĵoj estas la rezulto ne nur organikaj kombinaĵoj sed ankaŭ neorganika. Se subtrahi du hidrogeno atomoj de hidrokarbonoj molekulo limo, unu ricevas 2-valenta radikaluloj.

Tiel alcanos povas nomenclatura:

• radiales (malnova versio);
• Anstataŭo (internacia, sisteman). Ŝi proponita de IUPAC.

Precipe radiales nomenklaturo

En la unua kazo nomenklaturo alcanos karakterizas tiel:

1. Konsidero hidrokarbonoj kiel derivaĵoj de metano, kiu estas anstataŭigita per 1 aŭ pli H atomoj radikaluloj.
2. La alta grado de komforto en la kazo de ne tre kompleksaj kombinaĵoj.

Trajtoj de anstataŭigo nomenklaturo

Anstataŭo nomenklaturo alkano havas la sekvajn karakterizaĵojn:

1. La bazo por la nomo - 1 la karbona ĉeno, kaj la ceteraj molekula fragmentoj estas konsideritaj kiel sustituyentes.
2. Se estas pluraj identaj radikaluloj antaŭ iliaj nomo indikas la nombron (strikte en vortoj), kaj radikalaj nombroj apartigitaj per komoj.

Kemio: nomenclatura de alcanos

Por komforto, informoj estas prezentitaj en tabular formo.

La supre nomenklaturo alcanos inkludas nomojn historie formiĝas (la unuaj 4 terminoj de la serio saturita hidrokarbonoj).

Jen nondeployed alcanos kun 5 aŭ pli da C formita el la grekaj nombroj atomoj kiuj reflektas certa nombro da atomoj C. Tiel -en sufikso indikas ke la substanco de kelkaj saturita komponaĵoj.

En desegnante titolojn deplojitaj alcanos kiel la ĉefa ĉeno estas selektita kiu enhavas la maksimuman nombron da atomoj C. Estas numerita tiel ke la sustituyentes havas la plej malgrandan numeron. En kazo du aŭ pli ĉenoj de egala longo iĝas la ĉefa unu kiu enhavas la plej altan nombron de sustituyentes.

isomerism de alcanos

Kiel hidrokarbono-fondinto de kelkaj agoj metano CH₄. Kun ĉiu reprezentanto de la metano serio observita en kontrasto kun la antaŭa metileno grupo - CH₂. Tiu padrono povas esti spurita tra la serio de alcanos.

Germana sciencisto Schill prezentitaj propono nomi la nombron de homologaj. Tradukita el la greka signifo "simila, kiel."

Tiel, la homologaj serio - aro de rilataj organikaj kombinaĵoj havi la sama tipo de strukturo kun proksimaj himsvoystvami. Homologs - la membroj de la serio. Homologaj diferenco - metileno grupo per kiu la du malsamaj apuda homologaĵo.

Kiel menciita antaŭe, ĉiu komponaĵo de la saturita hidrokarbono povas esti esprimita per la ĝenerala formulo CnH₂n + 2. Tiel, sekvante la metano estas membro de la homologa serio de etano - C₂H₆. Por dedukti la strukturo de metano, ĝi estas necesa por anstataŭigi la H atomo en la 1 CH₃ (figuro malsupre).

La strukturo de ĉiu posta homologaĵo povas esti derivita de la pli supre en la sama maniero. Rezulte de etano formis propano - C₃H₈.

Kion izomeroj?

Estas substancoj kiuj havas identajn kvalitaj kaj kvantaj molekula komponado (identa molekula formulo) sed malsamaj kemiaj strukturoj kaj havi malsamajn himsvoystvami.

Karakterizita de la antaŭe menciita hidrokarbonoj sur tiaj parametron kiel la bolanta temperaturo: -0,5 ° - butano, -10 ° - isobutane. Tiu tipo de isomerism nomitaj carbonáceo skeleton isomerism, ĝi rilatas al la struktura tipo.

La nombro da strukturaj izomeroj pliigas rapide kun la kvanto de atomoj de karbono. Tiel, C₁₀H₂₂ respondos izomeroj 75 (ne inkluzive de la spaco), kaj por 4347 C₁₅H₃₂ jam konata izomeroj, por C₂₀H₄₂ - 366.319.

Do jam estis klare, ke tia alcanos, homologaj serioj, isomerism, nomenclatura. Nun oni devas iri al la reguloj por IUPAC nomojn.

IUPAC nomenklaturo: La nomo de la edukado

Unue, ĝi estas necesa por trovi strukturo de hidrokarbonoj karbona ĉeno, kiu enhavas la plej longa kaj la maksimuma nombro de sustituyentes. Tiam la postulata nombro la ĉeno C atomoj, ekde la fino, kiu estas plej proksima sustituyente.

Due, la bazo - la nomo de la unbranched saturita hidrokarbono, kiu korespondas al la nombro de C atomoj estas la ĉefa ĉeno.

Tria, antaŭ la fundamento devas specifi lokantov ĉambrojn, kiuj situas proksime de la deputitoj. Estis skribitaj skripto nomo alternas.

Kvare, en kazo de identa sustituyentes sur malsamaj atomoj C lokanty kune, kiuj antaŭ la nomo aperas multiplikas prefikso: di - du identajn sustituyentes tri - por tri, tetra - kvar, Penta - al kvin, ktp Figuroj .. Ili devas esti apartigita per komo, kaj de la vortoj - streketo.

Se unu kaj la sama C atomon enhavis nur du sustituyentes lokant ankaŭ registrita dufoje.

Laŭ ĉi tiuj reguloj, kaj formis internacian nomenclatura de alcanos.

Newman projekcio

Tiu usona sciencisto sugestis por grafika demonstracion conformaciones speciala projekcio formulo - Newman projekcio. Ili respondas al la formoj A kaj B kaj C estas montritaj en la figuro malsupre.

En la unua kazo de Al-eklipsis conformación, dum la dua - B-detenitaj. En pozicio A H atomoj situas ĉe minimumo distanco unu de la alia. Tiu formo respondas al la plej granda valoro de la energio pro la fakto ke la plej granda abomeno therebetween. Ĉi energie malfavora stato, per kio la molekulo emas forlasi ĝin, kaj movi al pli stabila pozicio B. Tie la H atomoj de la maksimuma distanco de unu la alian. Tiel, la energio diferenco de ĉi tiuj kondiĉoj - 12 kJ / mol, tiel ke libera rotacio ĉirkaŭ la akso de la molekulo etano, kiu ligas la metilo grupoj akiris malebena. Unufoje en la energie favora pozicio de la molekulo ne prokrastas, alivorte, la "bremson". Tial ĝi nomiĝas prokrastitaj. Rezulto -. 10 mil etano molekuloj estas en la formo de detenita conformación provizita ĉambra temperaturo. Nur unu havas malsaman formon - eklipsis.

Preparado de saturita hidrokarbonoj

El la artikolo oni eksciis ke ĉi alcanos (strukturo, nomenclatura de ilin priskribis detale antaŭe). Estus superflua ekzameni iliajn metodojn de preparado. Ili estas ĉerpitaj de naturaj fontoj kiel ekzemple petrolo, natura gaso, asociitaj gaso, karbo. Ankaŭ apliki sintezaj metodoj. Ekzemple, H₂ 2H₂:

1. La procezo de hidrogenación de saturitaj hidrokarbonoj: CnH₂n (alquenos) → CnH₂n + 2 (alcanos) ← CnH₂n-2 (alquinos).
2. Monóxido de miksaĵo de C kaj H - syngas: NCO + (2n + 1) H₂ → CnH₂n + 2 + nH₂O.
3. De acidaj carboxílicos (saloj de tio): elektrolizo ĉe la anodo al la katodo:

• Kolbe elektrolizo: 2RCOONa + 2H₂O → R-R + 2CO₂ + H₂ + 2NaOH;
• Dumas reago (alojo kun alkalaj): CH₃COONa + NaOH (t) → CH₄ + Na₂CO₃.

1. Krakas de petrolo: CnH₂n + 2 (450-700 °) → CmH₂m + 2 + Cn-mH₂ (nm).
2. Gasificación de karburaĵo (solida): C + 2H₂ → CH₄.
3. Sintezo de kompleksaj alcanos (halogenated) kiuj havas minimumajn nombro de atomoj C: 2CH₃Cl (chloromethane) + 2NA → CH₃- CH₃ (etano) + 2NaCl.
4. Ekspansio akvo methanide (metalo carburos): Al₄C₃ + 12H₂O → 4AL (OH₃) ↓ + 3CH₄ ↑.

La fizikaj ecoj de saturita hidrokarbonoj

Por komforto, la datumoj estas kolektitaj en la tablo.

konkludo

La artikolo estis konsiderita tia afero kiel alcanos (strukturo, nomenclatura, isomerism, homologaj serioj ktp.). Ĝi diras al ni iom de la trajtoj de radiusa kaj anstataŭo nomenclaturas. Metodoj estas priskribitaj por akiri alcanos.

Krome, la artikolo listigitaj detale ĉiujn nomenclatura de alcanos (testo povas helpi al asimili la informon).