Rhyngwladol Enwau alcanau. Alcanau: strwythur, priodweddau

Mae'n ddefnyddiol i ddechrau gyda diffiniad o alcanau. Mae hyn yn dirlawn neu ddirlawn hydrocarbonau, paraffins. Gallwn hefyd ddweud ei fod carbons lle atomau cyfansawdd C yn cael ei berfformio drwy gyfrwng cysylltiadau syml. Mae'r fformiwla gyffredinol yw o'r ffurflen: CnH₂n + 2.

Mae'n hysbys bod y gymhareb o atomau H a C yn eu moleciwlau â phosibl o'i gymharu â dosbarthiadau eraill. O ystyried bod yr holl valences yn cael eu defnyddio neu C, neu H, ac eiddo cemegol alcanau a fynegir yn ddigon llachar, felly mae eu ail enw yn ymestyn terfyn ymadrodd neu hydrocarbonau dirlawn.

mae enw mwy hynafol sy'n adlewyrchu orau i'w himinertnost cymharol hefyd - paraffins, sy'n cyfieithu yn golygu "heb affinedd".

Felly, y pwnc y sgwrs ein heddiw: "Alka: homologaidd gyfres, dull enwi, strwythur, isomeredd". A fydd hefyd yn cyflwyno data ynghylch eu priodweddau ffisegol.

Alcanau: strwythur, dull enwi

Yn yr atomau C rhain yn y fath gyflwr fel SP3-hybrideiddio. Felly, gall moleciwl alcan dangos fel set o strwythurau tetrahedrol C, sydd wedi eu cysylltu, nid yn unig ymhlith ei gilydd ond hefyd gyda H.

Rhwng atomau C a H yn bresennol gwydn, yn isel iawn polar s-bond. Atomau gwmpas bondiau sengl bob amser yn cylchdroi o ganlyniad i alcanau moleciwlau cymryd ffurfiau gwahanol, yn yr hon hyd y cysylltiad, mae'r ongl rhyngddynt - yn gysonion. Ffurflenni, sy'n cael eu trawsnewid i gilydd oherwydd y cylchdro y moleciwl, sy'n digwydd o gwmpas y σ-bondiau, y cyfeirir atynt fel ei cydffurfiad.

Yn y broses o ddatgysylltu oddi wrth yr atomau H y moleciwl yn ffurfio 1-valent gronynnau a elwir yn radicalau hydrocarbon. Mae'r cyfansoddion yn ganlyniad nid yn unig yn gyfansoddion organig , ond hefyd anorganig. Os amharu arno atom dwy hydrogen o terfyn moleciwl hydrocarbon, un a dderbynnir radicals 2-falens.

Felly gall fod yn alcanau dull enwi:

• rheiddiol (hen fersiwn);
• Amnewid (rhyngwladol, systematig). Mae hi'n gynigiwyd gan IUPAC.

dull enwi Yn enwedig rheiddiol

Yn yr achos cyntaf alcanau gyfundrefn enwau yn cael eu nodweddu fel a ganlyn:

1. hydrocarbonau Ystyriaeth fel deilliadau o fethan, sy'n cael ei amnewidiwyd gan 1 neu fwy o atomau H radicaliaid.
2. Mae lefel uchel o hwylustod yn achos cyfansoddion nad gymhleth iawn.

Nodweddion dull enwi newydd

Mae alcan dull enwi Amnewid y nodweddion canlynol:

1. Y sail ar gyfer yr enw - 1 y gadwyn garbon, ac mae'r darnau moleciwlaidd sy'n weddill yn cael eu hystyried fel substituents.
2. Os oes radicals union lluosog cyn eu henw yn dangos y rhif (yn llym mewn geiriau), a rhifau radical gwahanu gan atalnodau.

Cemeg: dull enwi alcanau

Er hwylustod, cyflwynir gwybodaeth ar ffurf tabl.

Mae'r alcanau dull enwi uchod yn cynnwys enwau hanesyddol yn cael eu ffurfio (y 4 term cyntaf y gyfres hydrocarbonau dirlawn).

alcanau Yma nondeployed gyda 5 neu fwy o C a ffurfiwyd o'r atomau rhifolion Groegaidd sy'n adlewyrchu nifer penodol o atomau C. Felly ddodiad -en yn dangos bod y sylwedd nifer o gyfansoddion dirlawn.

Wrth dynnu teitlau defnyddio alcanau fel y prif gadwyn yn cael ei ddewis yr un sy'n cynnwys y nifer uchaf o atomau C. Mae'n cael ei rifo fel bod y substituents yn cael y nifer lleiaf. Rhag ofn dau neu fwy o gadwyni o'r un hyd yn dod yn y prif un sy'n cynnwys y nifer uchaf o substituents.

Isomeredd alcanau

Fel hydrocarbon-sylfaenydd nifer o weithredoedd Methan CH₄. Gyda phob cynrychiolydd o'r gyfres methan a welwyd yn wahanol i'r grŵp methylen blaenorol - CH₂. Mae'r patrwm hwn yn cael ei olrhain drwy gydol y gyfres o alcanau.

gwyddonydd Almaenig Schill cyflwyno cynnig i enwi'r nifer y homologaidd. Cyfieithwyd o'r ystyr Groeg "tebyg, fel."

Felly, mae'r homologaidd gyfres - cyfres o gyfansoddion organig cysylltiedig yn cael yr un math o strwythur gyda himsvoystvami agos. Homologs - aelodau'r gyfres. Homologaidd wahaniaeth - grwp methylen y mae'r ddau homolog gyfagos gwahanol.

Fel y soniwyd eisoes, gall unrhyw cyfansoddiad y hydrocarbon dirlawn yn cael ei fynegi gan y fformiwla gyffredinol CnH₂n + 2. Felly, yn dilyn y methan yn aelod o'r gyfres homologaidd o ethan - C₂H₆. I ddiddwytho strwythur methan, mae angen i gymryd lle yr atom H yn y 1 CH₃ (ffigur isod).

Gall y strwythur pob homolog dilynol yn deillio o'r uchod yn yr un modd. O ganlyniad i ethan a ffurfiwyd propan - C₃H₈.

Beth yw isomerau?

Yn sylweddau sy'n cael cyfansoddiad union ansoddol a meintiol moleciwlaidd (fformiwla foleciwlaidd union yr un fath), ond strwythurau cemegol gwahanol a chael himsvoystvami gwahanol.

Nodweddu gan y hydrocarbonau uchod ar paramedr megis y tymheredd berwi: -0,5 ° - bwtan, -10 ° - isobutane. Mae'r math hwn o isomeredd cyfeirir ato isomeredd sgerbwd fel carbonaidd, mae'n ymwneud â'r math strwythurol.

Mae nifer y isomerau adeileddol yn cynyddu yn gyflym gyda'r nifer o atomau carbon. Felly, bydd C₁₀H₂₂ cyfateb isomerau 75 (heb gynnwys y gofod), ac ar gyfer 4347 C₁₅H₃₂ isomerau eisoes yn hysbys, er C₂₀H₄₂ - 366,319.

Hynny eisoes, roedd yn amlwg bod alcanau, cyfres homologaidd, isomeredd, dull enwi o'r fath. Nawr mae angen i fynd at y rheolau ar gyfer enwau IUPAC.

IUPAC dull enwi: Enw'r addysg

Yn gyntaf, mae angen dod o hyd i strwythur cadwyn garbon hydrocarbon, sy'n cynnwys hyd mwyaf a'r nifer uchaf o substituents. Yna y nifer ofynnol y gadwyn atomau C, gan ddechrau o'r diwedd, sy'n substituent agosaf.

Yn ail, mae'r sylfaen - enw'r hydrocarbon dirlawn unbranched, sy'n cyfateb i nifer yr atomau C yw'r brif gadwyn.

, Cyn rhaid i'r sylfaen bennu ystafelloedd lokantov drydydd, sydd wedi eu lleoli ger y dirprwyon. Cawsant eu hysgrifennu yn ail enw chysylltnod.

Yn bedwerydd, rhag ofn y substituents union yr un fath ar wahanol atomau C lokanty gyda'i gilydd, yn yr hon cyn i'r enw yn ymddangos lluosi rhagddodiad: di - dau substituents union dri - i dri, tetra - pedwar, penta - i bump, ac yn y blaen .. Ffigurau rhaid iddynt gael eu gwahanu gan atalnod, ac oddi wrth eiriau - cysylltnod.

Os yw un ac mae'r un atom C cynnwys dim ond dau substituents lokant hefyd gofnodi ddwywaith.

Yn ôl y rheolau hyn, a ffurfiwyd yn enwau rhyngwladol alcanau.

rhagamcaniad Newman

Mae'r gwyddonydd Americanaidd a awgrymir ar gyfer conformations arddangos graffig fformiwla amcanestyniad arbennig - amcanestyniad Newman. Maent yn cyfateb i'r ffurflenni A a B ac C yn cael eu dangos yn y ffigur isod.

Yn yr achos cyntaf o cydffurfiad A-cuddio, tra bod yr ail - B-swil. Yn sefyllfa atomau A H wedi eu lleoli ar bellter lleiaf oddi wrth ei gilydd. Mae'r ffurflen hon yn cyfateb i'r gwerth mwyaf o'r ynni o ganlyniad i'r ffaith bod y gwrthyriad mwyaf therebetween. Mae'r cyflwr yn egnïol anffafriol, lle y moleciwl yn tueddu i adael, ac yn symud i sefyllfa fwy sefydlog B. Yma yr atomau H y pellter mwyaf oddi wrth ei gilydd. Felly, mae'r gwahaniaeth egni y darpariaethau hyn - 12 kJ / môl, fel y cylchdroi rhydd o gwmpas yr echelin y ethan moleciwl, sy'n cysylltu grwpiau methyl gafwyd anwastad. Unwaith yn y sefyllfa egnïol ffafriol y moleciwl yno yn oedi, mewn geiriau eraill, y "brêc". Dyna pam y mae'n cael ei alw'n retarded. Canlyniad -. 10,000 moleciwlau ethan yn y ffurf swil cydffurfiad ddarperir dymheredd ystafell. Dim ond un sydd â siâp gwahanol - cuddio.

Paratoi hydrocarbonau dirlawn

O'r erthygl yr oedd yn dysgu bod hyn alcanau (strwythur, dull enwi ohonynt disgrifio'n fanwl yn flaenorol). Byddai'n ddiangen i archwilio eu dulliau paratoi. Maent yn cael eu tynnu o ffynonellau naturiol fel olew, nwy naturiol, nwy cysylltiedig, glo. Hefyd yn berthnasol dulliau synthetig. Er enghraifft, H₂ 2H₂:

1. Mae'r broses o hydrogeniad o hydrocarbonau annirlawn: CnH₂n (alcenau) → CnH₂n + 2 (alcanau) ← CnH₂n-2 (alcynau).
2. Monocsid o gymysgedd o C a H - syngas: NCO + (2n + 1) H₂ → CnH₂n + 2 + nH₂O.
3. O asidau carbocsilig (halwynau o hynny): electrolysis yn yr anod i'r catod:

• Kolbe electrolysis: 2RCOONa + 2H₂O → R-R + 2CO₂ + H₂ + 2NaOH;
• adwaith Dumas (aloi gyda alcali): CH₃COONa + NaOH (t) → CH₄ + Na₂CO₃.

1. Cracio o olew: CnH₂n + 2 (450-700 °) → CmH₂m + 2 + Cn-mH₂ (nm).
2. Nwyeiddio o danwydd (solid): C + 2H₂ → CH₄.
3. Synthesis alcanau cymhleth (halogenaidd) sydd â nifer fach iawn o atomau C: 2CH₃Cl (AMMONIA) + 2Na → CH₃- CH₃ (ethan) + 2NaCl.
4. methanide Ehangu dŵr (carbides metel): Al₄C₃ + 12H₂O → 4AL (OH₃) ↓ + 3CH₄ ↑.

Priodweddau ffisegol hydrocarbonau dirlawn

Er hwylustod, mae'r data yn cael eu grwpio yn y tabl.

casgliad

Ystyriwyd yr erthygl fath beth â alcanau (strwythur, dull enwi, isomeredd, cyfres homologaidd ac yn y blaen.). Mae'n dweud wrthym ychydig am nodweddion rheiddiol ac amnewid nomenclatures. Dulliau cael eu disgrifio ar gyfer cael alcanau.

Yn ogystal, mae'r erthygl a restrir yn fanwl yr holl gyfundrefn enwau alcanau (Gall prawf helpu i gymathu'r wybodaeth).