Alkanes או רווי פחמימנים נכסים, המינוח, דוגמאות



ה אלקנים o פחמימנים רוויים הם מאופיינים על ידי בעל המבנה שלהם רק קשרים קוולנטיים פשוטים. משמעות הדבר היא כי אטומי פחמן נוכח מינים אלה קשורה כמות מקסימלית של אטומי מימן שבה ניתן ליצור קשרים, מסיבה זו הם ידועים רווי.

ביקום של כימיה אורגנית, אלקאנים, הידוע גם פרפין, נחשבים מינים שופע מאוד של חשיבות רבה, השייכים לקבוצה של פחמימנים אליפטית (כמו גם פחמימנים בלתי רוויים).

הפחמימה הרוויה הפשוטה ביותר שניתן להיווצר נלקחת כדוגמה: מתאן, תרכובת הנמצאת בשלב הגז בתנאים סביבתיים סטנדרטיים (25 ° C ו- Atm), אשר נוסחה CH4.

כפי שניתן לראות, אטום הפחמן היחיד המופיע במולקולה זו מכיל ארבעה קשרים פשוטים, אחד עם כל אטום מימן.

לאלקנים ולאלקינים יש שימושים מסחריים חשובים, כמו במקרה של אתילן ופרופילן; אבל הם גם תרכובות תגובתי יותר מאשר פחמימנים רוויים, מה שגרם להם מגוון רחב של תגובות הנובעות alkenes משותף alkynes.

אינדקס

  • 1 המינוח של אלקנים
    • 1.1 מינוח של פחמימנים רוויים ליניאריים
    • 1.2 מינוח של פחמימנים מסועפים רוויים
    • 1.3 המינוח של פחמימנים רוויים מחזוריים
  • 2 מאפיינים
    • 2.1 איסומריזציה גיאומטרית
    • 2.2 חומציות
    • 2.3 קוטביות
    • 2.4 נקודות רותחות והיתוך
  • 3 דוגמאות לאלקנים
    • 3.1 אלקנים לינאריים
    • 3.2 אלקנים מסועפים
    • 3.3 Cycloalkanes
  • 4 הפניות

אלקאין המינוח

כדי להזכיר שם של אלקאנים או פחמימנים רוויים, הדבר הראשון שיש לזכור הוא שעל פי האיגוד הבינלאומי לכימיה טהורה ויישומית, לא ניתן ליישם את המינוח השיטתי של ארבעת האלקנים הפשוטים ביותר..

המינוח של פחמימנים רוויים ליניאריים

לתרכובות אלו יש את הנוסחה הכללית Cnח2n + 2, כאשר הערך של n יכול להיות רק מספרים שלמים וחיוביים (n = 1,2, ...), והם נקראים באמצעות הקידומת המתאימה למספר אטומי הפחמן והסיומת מתווסף -פי הטבעת.

לכן, ארבעת המולקולות הרוויות הראשונות הן: מתאן (CH4), אתאן (C2ח6), פרופאן (C)3ח8) ו בוטאן (C4ח10).

כדי להתחיל עם המינוח של alkanes שיש בין חמישה לעשרה אטומי פחמן, מספר אטומים אלה הנמצאים בשרשרת הארוכה ביותר נספר, כל עוד הוא רציף.

בנוסף, במקרה של הפחתה של אלקן באטום מימן, הוא הופך להיות תחליפי, כלומר לקבוצה שאליה הסיום השתנה -פי הטבעת על ידי -ilo. לדוגמה, מתאן (CH4) יהפוך למתיל (-CH3) ובדומה למולקולות האחרות.

אם ניקח בחשבון את מה שנאמר עד כה, והוסיף כי הספירה חייבת תמיד להתחיל עם אטום פחמן בעל מחליף הקרוב ביותר, את המיקום של תחליף ואחריו את שם האלקאן מצוין..

לכן, המתחם הנ"ל נקרא 3-methylpentane.

המינוח של פחמימנים רוויים מסועפים

באופן דומה, alkanes שרשרת מסועפת יש את הנוסחה הכללית זהה alkanes ליניארי, אבל עם n> 2. לכן, כאשר אחד או יותר אטומים או קבוצות של אטומים להחליף אחד או יותר אטומי מימן, המיקום של אלה מחליפים יש לציין.

אם ישנם מספר סניפים של קבוצות alkyl דומים, ביטויים משמשים ביקש-, tri- o טטרה- כדי לציין את הכמות של אלה מחליפים, שקודם על ידי אינדיקציה של עמדות שלהם, שיגיע עם השם של אלקן.

במקרה שתחליפים שונים, הם נקראים על פי סדר אלפביתי, ויכולים להיות גם תחליפים שאינם פחמן, כגון כלור (Cl) או ניטרו (NO2).

בכל המקרים, כדי לספור את מספרי הפחמן של השרשרת הראשית, המספר הקטן ביותר ניתן לפחמן המקושר לתמחור הנמוך ביותר בסדר אלפביתי, והוא ממשיך ללכת בכיוון זה.

המינוח של פחמימנים רוויים מחזוריים

פחמימנים מחזוריים רוויים, הידועים יותר כ cycloalkanes יש להם נוסחה כללית גnח2n, שבו n = 3,4, ...

במולקולות אורגניות אלה, אטומי הפחמן המרכיבים אותו מסודרים בצורה סגורה, כלומר, המבנה שלהם יוצר טבעת.

כדי לנקוב בשמות אלה, אנו פועלים לפי ההנחיות המתוארות לעיל עבור אלקנים ליניאריים ומסועפים, רק הוספת הקידומת מחזור-. כמו כן, cyclopropane (C) נחשב3ח6) כמו cycloalkane הפשוטה ביותר.

באותו אופן, מולקולות אלה יכולות להכיל יותר מצלצול אחד המשולב בשרשרת הראשית שלהן, עם מינימום של אטומי פחמן השווים לשלושה ואף יוצרים מבנים מורכבים מאוד.

מאפיינים

פחמימנים רוויים יש את המאפיין העיקרי של יצירת קשרים פשוטים בין האטומים שלהם, מה שהופך אותם קבוצה רבים מאוד של מולקולות ונותן להם מאפיינים ספציפיים למדי כמפורט להלן:

איסומריזציה גיאומטרית

המבנה של מולקולות האלקאן יוצר שינויים במאפיינים הפיזיקליים והכימיים שלהם, בשל הקונפורמציה של ארבעת הקשרים שהפחם יכול ליצור.

משמעות הדבר היא כי למרות המולקולות האלה פחמן בעל הכלאה sp3, זוויות בין האטומים הסמוכים שלהם עשוי להשתנות בהתאם לסוג האטום.

כדי להסביר את זה בצורה מדויקת יותר, cycloalkanes יש זוויות torsional לתת להם תכונה ייחודית בשם stereochemistry, אשר יכול להשפיע על האנרגיות של המולקולה וגורמים אחרים הטבועים בו, כגון תכונות ספקטרוסקופיות ואופטיים..

חומציות

הפחמימנים הרוויים מראים תגובה יחסית נמוכה למינים יוניים וקוטביים אחרים. יחד עם זאת, יש להם כמעט שום אינטראקציה עם חומצה וחומרים אלקליין.

קוטביות

Alkanes נחשבים לא מוליך, כי יש להם אפס כמעט קוטביות בנוכחות שדה חשמלי. לכן לא ניתן ליצור את קשרי המימן כדי לאפשר את מסיסותם בממיסים קוטביים.

אז הם כמעט מסיסים בכל ממיסים שאינם קוטביים, להיות impiscible עם ממיסים קוטביים כגון מים.

נקודות רותחות והיתוך

ב פחמימנים רוויים intermolecular אינטראקציות עקב כוחות ואן דר ואלס להתרחש, שבו אינטראקציות חזקות התוצאה נקודות רתיחה גבוהות.

מגמה דומה נצפתה נקודות התכה, אבל זה נובע קיבולת האריזה של המולקולה.

בגלל אינטראקציות אלה קשורות ישירות למשקל המולקולרי של המין, גדול יותר את המולקולה, כך גבוה יותר רותחים נקודות ההיתוך שלה יהיה..

לכן, לאחר מבנה נוקשה יותר שנותן להם מטוס של מגע intermolecular, cycloalkanes יש נקודות רותחים יותר ההיתוך מאשר alkanes ליניארי המקביל שלהם.

דוגמאות לאלקנים

אלקאנים לינאריים

מתאן: זהו גז חסר צבע וחסר ריח המופק בשפע בטבע וכמוצר של פעילויות אנושיות מסוימות. מתאן הוא החבר הפשוט ביותר באלקאנים והוא בין החזקים ביותר של גזי החממה (אנציקלופדיה בריטניקה, 2017).

אתאן: זהו גז שנמצא בעיקר בגז טבעי ומשמש בתערובות עם גזים אחרים לייצור דלקים.

פרופאן: זהו גז חסר צבע, שנמצא בגז טבעי ומשמש כדלק בבתים ובתעשיות. הנוסחה הכימית של פרופאן היא C3ח8 וזה הנוסחה המורחבת היא CH3CH2CH2 (פורמולה פורמולה, S.F).

בוטאן: או בוטאן הוא אחד מעשרות הגזים המופקים מגז טבעי גולמי ויכול גם להיות מופק מנפט גולמי. N- בוטאן הוא גז רב תכליתי חסר צבע. בוטאן יכול לשמש לחימום, קירור ודלק עבור מציתים.

N- פנטאן: זה נוזל שקוף חסר צבע עם ריח דומה שמן. פנטאן נמצא משקאות אלכוהוליים בשמן היפ. אלקן זה הוא מרכיב של דלקים מסוימים והוא משמש ממס המומחיות במעבדה.

N- הקסאן: זה נוזל צלול, חסר צבע, עם ריח דומה לשמן. הוא נמצא פירות הדר והוא משמש לחלץ שמנים אכילים מ זרעים וירקות, כמו ממס לשימוש מיוחד, וכן סוכן ניקוי..

N - heptane: הוא נוזל בהיר, חסר צבע, עם ריח דומה לשמן. הוא נמצא הל. פחות צפוף מאשר מים בלתי מסיס במים. אדי כבד יותר מאשר אוויר.

N- אוקטן: זה נוזל חסר צבע עם ריח של דלק. פחות צפוף מאשר מים בלתי מסיס במים. לכן הוא צף על המים. מפיק אדי מעצבן.

מתיל כלורי: נקרא גם chloromethane, הוא גז חסר צבע. זהו haloalkane הפשוטה ביותר, המשמשים לייצור של פולימרים סיליקון בייצור של מוצרים כימיים אחרים.

כלורופורם: זהו נוזל חסר צבע, ריחני נדיף מאוד כי כבר בשימוש נרחב עבור תכונות הרדמה שלה. בשל תכונות אלה, יש לה מוניטין של היכולת להכות או להכות אנשים, גם כאשר נצרך במינונים קטנים (MoviesDoes Chloroform באמת לדפוק אותך כמו מהר כפי שהם מראים סרטים ?, 2016).

פחמן טטרכלוריד: נקרא גם tetrachloromethane, חסר צבע, צפוף, רעיל מאוד, נדיף, נוזל דליק בעל ריח אופייני משמש כממס.

כלורואתאן: זה גז שמתעבה תחת לחץ קל. Chloroethane משמש בעיקר כדי להקל על הכאב המקומי ברפואה ספורט (המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגיה, 2017).

ברומוטאנהידוע גם בשם אתיל ברומיד, הוא נוזל חסר צבע נדיף, מסיס במקצת ו צפוף יותר מאשר מים. אדים כבדים יותר מהאוויר. הוא משמש לייצור מוצרים פרמצבטיים כמו ממס.

אלקנים מסועפים

איזובוטן: זה גז חסר צבע עם ריח קלוש של שמן. זה נשלח כמו גז נוזלי תחת לחץ אדים שלה. מגע עם הנוזל יכול לגרום כוויות קור. הוא מואר בקלות.

איזופנטנה: המכונה גם 2 methylbutane, הוא נוזל מימי חסר צבע עם ריח של דלק. צף במים. אדים דליקים ועצבניים מופקים (המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגי, מסד הנתונים של PubChem Compound, 2017).

2-methylpentane: הוא אלקן שרשרת מסועפת עם הנוסחה המולקולרית C6H14. זהו נוזל מימי עם ריח של בנזין שצף על מים ומייצר אדי מעצבן.

3, 3-dimethylhexane: נמצא עשבי תיבול ותבלינים. 3, 3-Dimethylhexane הוא מרכיב של שמן של Osransthus Osmanthus (אוסמנתוס מתוק) ו ג'ינסנג.

2, 3-dimethylhexane: נמצא בפירות. 2,3-Dimethylhexane הוא מרכיב נדיף של עמילן.

Neopentane: הוא נוזל פחות צפוף מאשר מים. מסיס במים אך מסיס באלכוהול (המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגי., 2015).

2, 2, 4-trimethylpentane: או isooctane משוחרר לסביבה באמצעות ייצור, שימוש וסילוק של מוצרים הקשורים בתעשיית הנפט. 2,2,4-trimethylpentane חדר לעור של אדם וגרם נמק של העור והרקמה ביד, נדרש ניתוח (המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגיה, 2017).

Cycloalkanes

ציקלופרופן: זה גז חסר צבע עם ריח דומה לשמן. מגע עם הנוזל יכול לגרום כוויות קור. זה יכול לחנוק על ידי עקירה של האוויר יש השפעה נרקוטית בריכוז גבוה.

Cyclobutane: גז כי מתעבה לנוזל ב 13 ° C. מסיס במים. מסיס באלכוהול, אצטון ואתר.

Cyclopentane: זה נוזל צלול, חסר צבע, עם ריח דומה לשמן. פחות צפוף מאשר מים בלתי מסיס בו. אדים כבדים יותר מהאוויר.

ציקלוהקסן: הוא נמצא rutabaga. תערובת של תוספות צבע עבור שימוש במזון.

Cycloheptane: זה נוזלי שמנוני חסר צבע, מסיס פחות צפוף מאשר מים. שאיפה של ריכוזים גבוהים יכולה להיות השפעה נרקוטית. הוא משמש לייצור מוצרים כימיים אחרים.

Cyclooctane: הוא פחמימני polycyclic של תשעה אטומי פחמן. מסיס במים.

Methylcyclohexane: זה נוזל צלול, חסר צבע, עם ריח דומה לשמן. ב methylcyclohexane, את הקונפורמציה של הכיסא שבו קבוצת מתיל גדול הוא קו המשווה הוא היציב ביותר, ולכן, המאוכלס ביותר של כל קונפורמציות אפשריות (קארי, 2011).

איזופרופיל cyclohexane: הוא נוזל חסר צבע שנמצא בפירות. איזופרופיל cyclohexane נמצא Carica פפאיה (פפאיה).

methylosophentane: זה נוזלי חסר צבע מסיס פחות צפוף מאשר מים. אדים יכולים להיות נרקוטיים ומרגיזים. Methylcyclopentane מבודד מ Helianthus annuus (חמניות).

Norborane: הוא alkane bicyclic המכונה גם bicyclo [2.2.1] heptane של הנוסחה C7H12.

הפניות

  1. אלקאנים. (2016, 28 בנובמבר). מאוחזר מ chem.libretexts.org.
  2. אלקאנים. (S.F.). מתוך hyperphysics.phy-astr.gsu.edu.
  3. (2014). אלקאנים. מקורו של bbc.co.uk.
  4. קארי, פ. (2011, 2 בדצמבר). פחמימנים. משוחזרת מבריטניקה.
  5. אנציקלופדיה בריטניקה. (2017, 24 במרץ). מתאן. שחזר מ britannica.com.
  6. האקדמיה לחאן. (S.F.). Alkanes, cycloalkanes, וקבוצות תפקודית. שוחזר dekhanacademy.org.
  7. כלורופורם באמת לדפוק אותך כמו מהר כפי שהם מראים סרטים? (2016). משוחזרים מ- scienceabc.
  8. המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגי ... (2017, מאי 06). מסד הנתונים PubChem Compound; CID = 6337. מקור: PubChem.
  9. המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגי. (2015, 6 במאי). מסד הנתונים PubChem Compound; CID = 10041. מקור: PubChem.
  10. המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגי. (2017, 6 במאי). מסד הנתונים PubChem Compound; CID = 10907. מקור: PubChem.
  11. המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגי. מסד הנתונים PubChem Compound; (2017, 6 במאי). PubChem Compound מסד נתונים, CID = 6556,. מקור: PubChem.
  12. פורמולה פרופן. (S.F.). משוחזר מ softschools.com.