מינוח של אלקאנים בינלאומיים. אלקאנים: מבנה, תכונות

כדאי להתחיל עם הגדרה של אלקאנים. זה רווי או פחמימנים רוויים, paraffins. אנחנו גם יכולים לומר שזה פחמנים שבה מתחם C אטום מתבצע באמצעות יחסים פשוטים. הנוסחה הכללית היא של הטופס: CnH₂n + 2.

ידוע כי היחס בין אטומי H ו- C במולקולות שלהם ככל האפשר בהשוואה לשיעורים אחרים. בהתחשב בכך כל valences תפוסה או C, או H, ועל תכונות כימיות של אלקאנים הביעו בבהירות מספיק, אז השם השני שלהם שבולט ביטוי גבול או פחמימנים רוויים.

יש גם שמה הקדום יותר המשקף באופן הטוב ביותר himinertnost היחסי שלהם - paraffins, אשר תורגם פירושו "חסר זיקה".

אז, את נושא השיחה של היום שלנו: "אלקה: הומולוגיים סדרה, מינוח, מבנה, איזומריה". גם מציגים נתונים על המאפיינים הפיזיים שלהם.

אלקאנים: מבנה, מינוח

בשינה אטומה C אלה נמצאים במצב כמו כלת SP3. לכן מולקולה האלקאן ניתן להדגים כמערכת של C מבנים tetrahedral, אשר מחוברים לא רק בינם לבין עצמם אלא גם עם ח

בין אטומי C ו- H נוכח, עמיד אג"ח של קוטב נמוך מאוד. אטומים סביב קשרים יחידים תמיד לסובב כתוצאה אלקאנים מולקולות ללבוש צורות שונות, שבה אורך החיבור, הזווית ביניהם - הם קבועים. טפסים, אשר הופכים אחד את השני בגלל הסיבוב של המולקולה, אשר מתרחש סביב האג"ח-σ, המכונה הקונפורמציה שלו.

בתהליך של ניתוק מן אטומי H של המולקולה יוצרת חלקיקי 1 ערכים הנקראים רדיקלים פחמימנים. תרכובות אלו הן התוצאה לא רק תרכובות אורגניות אך גם אורגנית. אם אטום שני מימן לחסר מן גבול מולקולה פחמימנים, אחד משיג רדיקלים 2-ערכיות.

לפיכך אלקאנים יכול להיות מינוח:

• רדיאלי (גרסה ישנה);
• חילוף (בינלאומי, שיטתי). היא הציעה ידי IUPAC.

מינוח רדיאלי במיוחד

במקרה הראשון אלקאנים מינוח מאופיינים כדלקמן:

1. פחמימנים תמורה כפי נגזרות של מתאן, אשר יוחלף על ידי 1 או יותר רדיקלים אטומים H.
2. הרמה הגבוהה של נוחות במקרה של לא תרכובות מאוד מורכבות.

תכונות של מינוח תחליף

האלקאן מינוח חילוף יש את התכונות הבאות:

1. בסיס השם - 1 שרשרת הפחמן, ואת שהברים המולקולריים הנותרים נחשבים מתמירים.
2. אם יש רדיקלים זהים מרובים לפני שמם מצביע על המספר (אך ורק מילות), ומספרים רדיקליים מופרדים בפסיקים.

כימיה: המינוח של אלקאנים

לנוחיותכם, המידע מוצג בצורת טבלה.

אלקאנים המינוח הנ"ל כוללים שמות הסטוריים נוצרים (4 התנאים הראשונים של פחמימנים רוויים בסדרה).

הנה אלקאנים nondeployed עם 5 או יותר C נוצרו מן האטומים מספרים היווניים המשקפות מספר נתון של אטומי ג לפיכך סיומת -en עולה כי החומר של מספר תרכובות רוויות.

בשנת ציור כותרים פרוסים אלקאנים כמו השרשרת העיקרית נבחרה אחד המכיל את המספר המרבי של אטומי C. זה ממוספר, כך יש מתמירים את המספר הקטן ביותר. במקרה שניים או יותר שרשראות שווים באורכם הופך שהעיקרי שבהם מכיל את המספר הגבוה ביותר של מתמירים.

איזומריה של אלקאנים

כמו-מייסד פחמימני של מספר פעולות מתאן CH₄. עם כל נציג של הסדרה מתאן שנצפתה בניגוד לקבוצה מתילן הקודמת - CH₂. דפוס זה ניתן לייחס לאורך כל הסדרה של אלקאנים.

מדען גרמני Schill העלה הצעה שם המספר הומולוגי. תורגם מיוונית "דומה, כמו."

לפיכך, הסדרה ההומולוגית - סט של תרכובות אורגניות הקשורות שיש את אותו הסוג של מבנה עם himsvoystvami הקרוב. Homologs - חברי הסדרה. הבדל הומולוגי - מתילן קבוצה שבאמצעותו שני homologue הסמוך השונה.

כאמור, כל הרכב של פחמימנים הרוויים עלול לבוא לידי ביטוי על ידי הנוסחא הכללית CnH₂n + 2. לפיכך, בעקבות מתאן הוא חבר של הסדרה ההומולוגית של אתאן - C₂H₆. כדי להסיק את המבנה של מתאן, יש צורך להחליף את אטום H בבית 1 CH₃ (איור להלן).

המבנה של כל homologue עוקבת ניתן לגזור מן האמור לעיל, באותו אופן. כתוצאה פרופאן נוצר אתאן - C₃H₈.

מה הם איזומרים?

הם חומרים בעלי הרכב מולקולרי איכותי זהה וכמותיים (נוסחה מולקולרית זהה) אבל מבנים כימיים שונים שיש himsvoystvami שונים.

מאופיין פחמימנים הנ"ל על פרמטר כגון טמפרטורת רתיחה: -0,5 ° - בוטאן, -10 ° - ואיזובוטאן. זה סוג של איזומריה התייחס איזומריה שלד הפחמני כמו, שהיא מתייחסת לסוג המבני.

מספר איזומרים מבניים מגדילה במהירות עם מספר אטומי פחמן. לפיכך, C₁₀H₂₂ יתאים 75 איזומרים (לא כולל שטח), ועבור 4347 איזומרים C₁₅H₃₂ כבר ידוע, עבור C₂₀H₄₂ - 366,319.

אז כבר היה ברור כי כזה סדרה אלקאנים, הומולוגית, איזומריה, מינוח. עכשיו יש צורך ללכת כללי שמות IUPAC.

מינוח IUPAC: השם של חינוך

ראשית, יש צורך למצוא מבנה של שרשרת הפחמן פחמימנים, אשר מכילה את האורך ביותר ואת המספר המרבי של מתמירים. ואז את המספר הדרוש בשרשרת אטומי C, החל מתום, המהווה substituent הקרוב.

שנית, הבסיס - את שמו של פחמימנים רוויים unbranched, אשר תואם את המספר האטום C הנה הרשת העיקרית.

חייב לציין את הבסיס השלישי, לפני חדרים lokantov, אשר ממוקמים בסמוך לצירים. הם נכתבו לסירוגין שם מקף.

רביעית, במקרה של מתמירים זהים על lokanty שונים האטומים C יחד, שבו לפני השם מופיע קידומת מתרבה: די - שני מתמירים זהים שלושה - עד שלוש, טטרה - ארבעה, פנטה - עד חמש, וכו '.. דמויות הם חייבים להיות מופרדים על ידי פסיק, ומן המילים - מקף.

אם אחד ואותו האטום C הכיל רק שני מתמירים lokant גם רשמו פעמים.

על פי כללים אלה, והקימו קבוצת המינוח הבינלאומי של אלקאנים.

ההקרנה של ניומן

מדען אמריקאי זה הציע עבור תצורות הפגנה גרפיות נוסחא הקרנה מיוחדת - היטל ניומן. הם מתאימים א הטפסים B ו- C מוצגים באיור למטה.

במקרה הראשון של קונפורמציה A-אפיל, ואילו השני - B-עכבות. במסגרת תפקידו אטומי A H ממוקמים במרחק מינימלי זה מזה. צורה זו תואמת את הערך הגדול ביותר של האנרגיה בשל העובדה כי הדחייה הגדולה therebetween. מצב שלילי אנרגטי זו, לפיה המולקולה נוטה להשאיר אותו, ולעבור B. עמדה יציבה יותר כאן אטומי H המרחק המקסימאלי זה מזה. לפיכך, ההבדל האנרגיה של הוראות אלה - 12 kJ / mol, כך סיבוב חופשי סביב הציר של אתאן מולקולה, אשר מחבר בין קבוצות מתיל שהושג אחידה. לאחר בעמדה חיובית אנרגטית של המולקולה יש מתעכב, או במילים אחרות, "בלם". לכן זה נקרא מפגר. תוצאה -. 10 אלף מולקולות אתאן הן בצורה בטמפרטורת חדר עכבות ספקו קונפורמציה. רק אחד יש צורה שונה - אפיל.

הכנת פחמימנים רוויים

מתוך הכתבה התברר כי אלקאנים זו (מבנה, מינוח מהם תיאר בפירוט בעבר). זה יהיה מיותר לבחון שיטות ההכנה שלהם. הם מופקים ממקורות טבעיים כגון נפט, גז טבעי, גז קשור, פחם. כמו כן ליישם שיטות סינטטיות. לדוגמה, H₂ 2H₂:

1. תהליך הידרוגנציה של פחמימנים בלתי רוויים: CnH₂n (אלקנים) → CnH₂n + 2 (אלקאנים) ← CnH₂n-2 (alkynes).
2. פחמן חד מתערובת של C ו- H - גז סינתטי: מש"ק + (2n + 1) H₂ → CnH₂n + 2 + nH₂O.
3. מ חומצות קרבוקסיליות (מלחים ממנו): אלקטרוליזה בבית האנודה אל הקתודה:

• קולבה אלקטרוליזה: 2RCOONa + 2H₂O → R-R + 2CO₂ + H₂ + 2NaOH;
• התגובה דיומא (סגסוגת עם אלקלי): CH₃COONa + NaOH (t) → CH₄ + Na₂CO₃.

1. פיצוח נפט: CnH₂n + 2 (450-700 מעלות) → CmH₂m + 2 + CN-mH₂ (ננומטר).
2. הגיזוז של דלק (מוצק): C + 2H₂ → CH₄.
3. סינתזה של אלקאנים מורכבים (הלוגניים) שבו יש מספר מינימלי של C אטומים: 2CH₃Cl (chloromethane) + 2Na → CH₃- CH₃ (אתאן) + 2NaCl.
4. מים הרחבת methanide (קרבידים מתכת): Al₄C₃ + 12H₂O → 4Al (OH₃) ↓ + 3CH₄ ↑.

בין התכונות הפיסיקליות של פחמימנים רוויים

לנוחיותכם, הנתונים מקובצים בטבלה.

מסקנה

המאמר נחשב דבר כזה אלקאנים (מבנה, מינוח, איזומריה, סדרה הומולוגית וכן הלאה.). זה אומר לנו מעט על התכונות של nomenclatures רדיאלי החלפה. שיטות מתוארות לקבלת אלקאנים.

בנוסף, במאמר מוזכר בפירוט כל המינוח של אלקאנים (בדיקה יכולה לעזור להטמיע את המידע).