Antarabangsa Tatanama alkana. Alkana: struktur, sifat

Ia adalah berguna untuk memulakan dengan definisi alkana. Ini tepu atau tepu hidrokarbon, parafin. Kita juga boleh mengatakan bahawa ia karbon di mana atom kompaun C dilakukan dengan cara hubungan yang mudah. Formula umum adalah dalam bentuk: CnH₂n + 2.

Adalah diketahui bahawa nisbah H dan C atom dalam molekul mereka yang mungkin jika dibandingkan dengan kelas lain. Memandangkan semua valensi diduduki atau C, atau H, dan sifat-sifat kimia alkana dinyatakan cukup terang, jadi nama kedua mereka menonjol had frasa atau hidrokarbon tepu.

terdapat juga nama yang lebih purba yang terbaik mencerminkan himinertnost saudara mereka - parafin, yang diterjemahkan bermaksud "kurang perkaitan".

Jadi, topik perbualan hari ini kita: "Alka: homolog siri, tatanama, struktur, keisomeran". Juga akan mempersembahkan data mengenai sifat-sifat fizikal mereka.

Alkana: struktur, tatanama

Dalam atom C berada di dalam sesuatu keadaan yang SP3-penghibridan. Oleh itu molekul alkana boleh ditunjukkan sebagai satu set struktur tetrahedron C, yang berkaitan bukan sahaja di kalangan mereka tetapi juga dengan H.

Antara C dan H atom hadir tahan lama, kutub s-bon yang sangat rendah. Atom sekitar ikatan tunggal sentiasa berputar akibat daripada alkana molekul mengambil bentuk yang berbeza, di mana tempoh sambungan, sudut di antara mereka - adalah pemalar. Bentuk, yang berubah menjadi satu sama lain disebabkan oleh putaran molekul, yang berlaku di sekitar σ-bon, yang disebut sebagai pengesahan yang.

Dalam proses detasmen dari atom H molekul membentuk zarah 1-valen dipanggil hidrokarbon radikal. Sebatian ini hasilnya bukan sahaja sebatian organik tetapi juga bukan organik. Jika tolak atom dua hidrogen daripada had hidrokarbon molekul, satu mendapat radikal 2-valens.

Oleh itu alkana boleh tatanama:

• jejarian (versi lama);
• Penggantian (antarabangsa, sistematik). Beliau dicadangkan oleh IUPAC.

tatanama terutama radial

Dalam kes pertama alkana tatanama mempunyai ciri-ciri seperti berikut:

1. hidrokarbon dipertimbangkan sebagai derivatif metana, yang digantikan oleh 1 atau lebih H atom radikal.
2. Tahap yang tinggi mudah setiap kes kompaun tidak terlalu kompleks.

Ciri-ciri penggantian tatanama

Penggantian tatanama alkana mempunyai ciri-ciri berikut:

1. Asas bagi nama - 1 rantaian karbon, dan serpihan molekul selebihnya adalah dianggap gantian.
2. Jika terdapat berbilang radikal serupa sebelum nama mereka menunjukkan bilangan (tegas dengan perkataan), dan nombor radikal dipisahkan dengan koma.

Chemistry: tatanama alkana

Untuk kemudahan, maklumat dipersembahkan dalam bentuk jadual.

Alkana tatanama atas termasuk nama sejarah terbentuk (yang pertama 4 segi siri hidrokarbon tepu).

alkana sini nondeployed dengan 5 atau lebih C terbentuk daripada angka atom Yunani yang menunjukkan bilangan tertentu atom C. Oleh itu akhiran -en menunjukkan bahawa isi beberapa sebatian tepu.

Dalam merangka tajuk dikerahkan alkana sebagai rangkaian utama adalah memilih satu yang mengandungi bilangan maksimum atom C. Ia bernombor supaya gantian mempunyai nombor yang paling kecil. Sekiranya dua atau lebih rantai panjang yang sama menjadi yang utama yang mengandungi jumlah tertinggi gantian.

keisomeran alkana

Sebagai hidrokarbon pengasas beberapa akta metana CH₄. Dengan setiap wakil siri metana yang diperhatikan berbeza dengan kumpulan metilena sebelumnya - CH₂. Corak ini boleh dikesan di seluruh siri alkana.

Jerman saintis Schill mengemukakan cadangan untuk menamakan beberapa homolog. Diterjemahkan daripada maksud Greek "yang sama, seperti."

Oleh itu, siri homolog - satu set sebatian organik berkaitan mempunyai jenis yang sama struktur dengan himsvoystvami rapat. Homologs - ahli-ahli siri. Homolog perbezaan - kumpulan metilena yang mana kedua-dua homologue bersebelahan berbeza.

Seperti yang dinyatakan sebelum ini, apa-apa komposisi hidrokarbon tepu boleh dinyatakan oleh formula umum CnH₂n + 2. Oleh itu, berikut metana adalah ahli siri homolog etana - C₂H₆. Untuk menyimpulkan struktur metana, ia adalah perlu untuk menggantikan atom H pada 1 CH₃ (gambar di bawah).

Struktur setiap homologue berikutnya dapat berasal dari di atas dengan cara yang sama. Hasil daripada etana membentuk propana - C₃H₈.

Apakah isomer?

Adalah bahan yang mempunyai komposisi yang serupa kualitatif dan kuantitatif molekul (formula molekul yang sama) tetapi struktur kimia yang berlainan dan mempunyai himsvoystvami berbeza.

Dicirikan oleh hidrokarbon dinyatakan di atas pada parameter seperti suhu didih: -0,5 ° - butane, -10 ° - isobutane. Ini jenis keisomeran dirujuk sebagai karbon rangka keisomeran, ia berkaitan dengan jenis struktur.

Bilangan isomer struktur meningkatkan pesat dengan bilangan atom karbon. Oleh itu, C₁₀H₂₂ akan sesuai 75 (tidak termasuk ruang), dan untuk 4347 C₁₅H₃₂ isomer isomer sudah diketahui, untuk C₂₀H₄₂ - 366.319.

Jadi sudah jelas bahawa apa-apa alkana, siri homolog, keisomeran, tatanama. Kini ia adalah perlu untuk pergi ke kaedah-kaedah bagi nama IUPAC.

IUPAC tatanama: Nama pendidikan

Pertama, ia adalah perlu untuk mencari struktur rantaian hidrokarbon karbon, yang mengandungi panjang yang paling dan bilangan maksimum gantian. Maka bilangan yang diperlukan rantaian atom C, bermula dari hujung, di mana adalah gantian terdekat.

Kedua, asas - nama hidrokarbon tepu unbranched, yang sepadan dengan bilangan atom C adalah rantaian utama.

, Sebelum asas mesti menyatakan bilik lokantov ketiga, yang terletak berhampiran dengan timbalan. Ia ditulis silih berganti nama ditulis dgn tanda penghubung.

Keempat, dalam kes gantian serupa pada atom yang berbeza C lokanty bersama-sama, di mana sebelum nama muncul mendarab awalan: di - dua gantian sama tiga - tiga, tetra - empat, penta - untuk lima, dan lain-lain Angka .. mereka mesti dipisahkan oleh koma, dan dari perkataan - sempang.

Jika satu dan C atom yang sama terkandung dua gantian lokant juga mencatatkan dua kali.

Mengikut peraturan-peraturan ini, dan membentuk satu tatanama antarabangsa alkana.

unjuran Newman

Ini ahli sains Amerika yang dicadangkan untuk sama bentuk demonstrasi grafik formula unjuran khas - unjuran Newman. Mereka sesuai dengan bentuk A dan B dan C ditunjukkan dalam rajah di bawah.

Dalam kes pertama pengesahan A-mundur, manakala yang kedua - B-menghalang. Dalam kedudukan atom A H terletak pada jarak minimum antara satu sama lain. Borang ini sepadan dengan nilai terbesar tenaga disebabkan oleh hakikat bahawa tolakan pilihan therebetween. Keadaan penuh semangat yang tidak menggalakkan, di mana molekul cenderung untuk meninggalkan, dan bergerak ke kedudukan B. yang lebih stabil Sini atom H jarak maksimum antara satu sama lain. Oleh itu, perbezaan tenaga peruntukan ini - 12 kJ / mol, supaya putaran percuma di sekitar paksi etana molekul, yang menghubungkan kumpulan methyl diperolehi tidak sekata. Sekali dalam kedudukan yang penuh bertenaga menggalakkan molekul terdapat terlewat, dalam erti kata lain, "brek". Itulah sebabnya ia dipanggil akal. Keputusan -. 10 ribu molekul etana adalah dalam bentuk menghalang pengesahan yang disediakan suhu bilik. Hanya satu mempunyai bentuk yang berbeza - gerhana.

Penyediaan hidrokarbon tepu

Dari artikel ia telah belajar bahawa alkana ini (struktur, tatanama mereka diterangkan secara terperinci sebelum ini). Ia adalah tidak diperlukan untuk mengkaji kaedah mereka persediaan. Mereka diekstrak daripada sumber semula jadi seperti minyak, gas asli, gas bersekutu, arang batu. Juga menggunakan kaedah sintetik. Sebagai contoh, H₂ 2H₂:

1. Proses penghidrogenan hidrokarbon tak tepu: CnH₂n (alkena) → CnH₂n + 2 (alkana) ← CnH₂n-2 (alkina).
2. Monoksida daripada campuran C dan H - syngas: NCO + (2n + 1) H₂ → CnH₂n + 2 + nH₂O.
3. Daripada asid karboksilik (garam daripadanya): elektrolisis di anod ke katod:

• Kolbe elektrolisis: 2RCOONa + 2H₂O → R-R + 2CO₂ + H₂ + 2NaOH;
• reaksi Dumas (aloi dengan alkali): CH₃COONa + NaOH (t) → CH₄ + Na₂CO₃.

1. Keretakan minyak: CnH₂n + 2 (450-700 °) → CmH₂m + 2 + Cn-mH₂ (nm).
2. Pengegasan bahan api (pepejal): C + 2H₂ → CH₄.
3. Sintesis alkana kompleks (terhalogen) yang mempunyai beberapa minimum atom C: 2CH₃Cl (chloromethane) + 2Na → CH₃- CH₃ (etana) + 2NaCl.
4. Pengembangan methanide air (karbida logam): Al₄C₃ + 12H₂O → 4AL (OH₃) ↓ + 3CH₄ ↑.

Sifat-sifat fizikal hidrokarbon tepu

Untuk kemudahan, data dikumpulkan dalam jadual.

kesimpulan

Artikel itu telah dianggap perkara yang sedemikian sebagai alkana (struktur, tatanama, keisomeran, siri homolog dan sebagainya.). Ia memberitahu kita sedikit tentang ciri-ciri jejarian dan penggantian nomenclatures. Kaedah yang diterangkan untuk mendapatkan alkana.

Di samping itu, artikel yang disenaraikan secara terperinci semua tatanama alkana (ujian boleh membantu untuk mengasimilasikan maklumat).