Alkanların uluslararası isimlendirilmesi. Alkanlar: yapısı, özellikleri

Alkanlar veya alifatik doymuş hidrokarbonlar, moleküllerinde karbon atomlarının birbirine bir σ bağıyla bağlandığı açık (siklik olmayan) zincire sahip bileşiklerdir. Alkanlardaki karbon atomu sp3 hibridizasyonu durumundadır.

Alkanlar, her bir üyenin, homolojik fark olarak adlandırılan sabit bir yapısal birim -CH2- ile farklılık gösterdiği homolog bir seri oluşturur. En basit temsilcisi metan CH4'tür.

• Alkanların genel formülü: C n H 2n+2

Alkanlar için yapısal izomerizme ek olarak konformasyonel izomerizm ve heptandan başlayarak enantiyomerizm vardır:

IUPAC terminolojisi Alkanların isimlerinde önekler kullanılır N-, ikinci-, izo, üçüncü, neo:

• N- hidrokarbon zincirinin normal (aşınmamış) yapısı anlamına gelir;
• ikinci- yalnızca geri dönüştürülmüş bütil için geçerlidir;
• üçüncüüçüncül yapıdaki alkil anlamına gelir;
• izo zincirin sonundaki dallar;
• neo dördüncül karbon atomuna sahip alkil için kullanılır.

Dallanmış alkanların isimlendirilmesi aşağıdaki temel kurallara dayanmaktadır:

• Bir isim oluşturmak için, uzun bir karbon atomu zinciri seçilir ve ikame edicinin bulunduğu yere daha yakın olan uçtan başlayarak Arap rakamlarıyla (yer belirleyiciler) numaralandırılır, örneğin:

• Aynı alkil grubu birden fazla bulunuyorsa isimde önüne çarpım önekleri getirilir. di-(sesli harften önce di-), üç-, dörtlü vb. ve her bir alkili ayrı ayrı bir sayı ile belirtin, örneğin:

• Ana zincirin yan dallarına çeşitli alkil ikame edicileri yerleştirilirse, bunlar alfabetik olarak yeniden düzenlenir (çarpma önekleriyle) di-, dörtlü vb. yanı sıra önekler N-, ikinci-, üçüncü dikkate alınmaz), örneğin:

• En uzun zincir için iki veya daha fazla seçenek mümkünse, maksimum yan dal sayısına sahip olanı seçin.
• Karmaşık alkil gruplarının adları, alkan adlarıyla aynı prensiplere göre oluşturulur, ancak alkil zincirinin numaralandırılması her zaman özerktir ve serbest değerliğe sahip karbon atomuyla başlar, örneğin:

• Böyle bir grup adına kullanıldığında parantez içine alınır ve alfabetik sıraya göre ismin tamamının ilk harfi dikkate alınır:

Endüstriyel ekstraksiyon yöntemleri 1. Alkan gazının çıkarılması. Doğal gaz esas olarak metan ve küçük etan, propan ve bütan karışımlarından oluşur. Düşük sıcaklıklarda basınç altındaki gaz uygun fraksiyonlara bölünür.

2. Alkanların yağdan ekstraksiyonu. Ham petrol saflaştırılır ve işlenir (damıtma, fraksiyonlama, kırma). İşlenmiş ürünlerden karışımlar veya ayrı ayrı bileşikler elde edilir.

3. Kömürün hidrojenasyonu (F. Bergius'un yöntemi, 1925). Hidrokarbon ortamında katalizörlerin (Fe, Mo, W, Ni oksitleri ve sülfürleri) varlığında 30 MPa'da otoklavlarda sert veya kahverengi kömür hidrojenlenir ve motor yakıtı olarak adlandırılan alkanlara dönüştürülür:

nC + (n+1)H2 = CnH2n+2

4. Alkanların oksosentezi (F. Fischer'in yöntemi - G. Tropsch, 1922). Fischer-Tropsch yöntemi kullanılarak alkanlar sentez gazından elde edilir. Sentez gazı CO ve H2'nin farklı oranlarda karışımıdır. Metandan, Al2O3 destekli nikel oksit NiO varlığında 800-900°C'de meydana gelen reaksiyonlardan biriyle elde edilir:

CH4 + H20 ⇄ CO + 3H2

CH4 + C02 ⇄ 2CO + 2H2

2CH4 + Ö2 ⇄ 2CO + 4H2

Alkanlar reaksiyonla elde edilir (sıcaklık yaklaşık 300°C, Fe-Co katalizörü):

nCO + (2n+1)H2 → CnH2n+2 + nH2O

Esas olarak yapıdaki alkanlardan (n = 12-18) oluşan hidrokarbonların ortaya çıkan karışımına “sintin” adı verilir.

5. Kuru damıtma. Alkanlar, kömür, şeyl, odun ve turbanın kuru damıtılması veya ısıtılması yoluyla havaya erişim olmadan nispeten küçük miktarlarda elde edilir. Elde edilen karışımın yaklaşık bileşimi %60 hidrojen, %25 metan ve %3-5 etilenden oluşur.

Laboratuvar ekstraksiyon yöntemleri 1. Haloalkillerden hazırlama

1.1. Metalik sodyum ile reaksiyon (Wurz, 1855). Reaksiyon, bir alkali metalin bir haloalkil ile etkileşiminden oluşur ve daha yüksek simetrik alkanların sentezi için kullanılır:

2CH3 -I + 2Na ⇄ CH3 -CH3 + 2NaI

Reaksiyona iki farklı haloalkil katılırsa bir alkan karışımı oluşur:

3CH 3 -I + 3CH 3 CH 2 -I + 6Na → CH 3 -CH 3 + CH 3 CH 2 CH 3 + CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 + 6NaI

1.2 Lityum dialkil kupratlarla etkileşim. Yöntem (bazen E. Core - H. House reaksiyonu olarak da adlandırılır), reaktif lityum dialkil kupratlar R2 CuLi'nin haloalkillerle etkileşiminden oluşur. İlk olarak lityum metali eter ortamında haloalkan ile reaksiyona girer. Daha sonra karşılık gelen alkil lityum, bakır(I) halojenür ile reaksiyona girerek çözünebilir bir lityum dialkil kuprat oluşturur:

CH3Cl + 2Li → CH3Li + LiCl

2CH3 Li + CuI → (CH3) 2 CuLi + LiI

Böyle bir lityum dialkil kuprat karşılık gelen haloalkil ile reaksiyona girdiğinde nihai bileşik oluşur:

(CH3) 2 CuLi + 2CH3 (CH2) 6 CH2-I → 2CH3 (CH2) 6 CH2-CH3 + LiI + CuI

Yöntem, birincil haloalkiller kullanıldığında neredeyse %100'lük bir alkan veriminin elde edilmesini mümkün kılar. İkincil veya üçüncül yapılarıyla verim %30-55'tir. Lityum dialkil kuprattaki alkil bileşeninin doğasının alkanın verimi üzerinde çok az etkisi vardır.

CH3 I + H2 → CH4 + HI (Pd katalizörü)

CH 3 CH 2 I + 2H → CH 3 CH 3 + YÜKSEK

CH 3 I + HI → CH 4 + I 2

Yöntemin hiçbir hazırlayıcı değeri yoktur; sıklıkla güçlü bir indirgeyici madde olan iyotlu su kullanılır.

2. Karboksilik asitlerin tuzlarından preparat.
2.1 Tuzların elektrolizi (Kolbe, 1849). Kolbe reaksiyonu, karboksilik asit tuzlarının sulu çözeltilerinin elektrolizini içerir:

R-COONa ⇄ R-COO - + Na +

Anotta, karboksilik asit anyonu oksitlenerek bir serbest radikal oluşturulur ve CO2 tarafından kolayca dekarboksile edilir veya elimine edilir. Alkil radikalleri ayrıca rekombinasyon nedeniyle alkanlara dönüştürülür:

R-COO - → R-COO . + e -

R-COO.

→R.

R. +R.→ R-R

Kolbe'nin hazırlama yönteminin, karşılık gelen karboksilik asitlerin varlığında ve diğer sentez yöntemlerinin kullanılmasının imkansız olduğu durumlarda etkili olduğu düşünülmektedir.

Alkanlar sudan çok daha hafiftir, polar değildir ve polarize edilmesi zordur, ancak birçok organik bileşik için çözücü olabilmelerinden dolayı çoğu polar olmayan çözücüde çözünürler.

Alkanlar :

Alkanlar, moleküllerindeki tüm atomların tekli bağlarla bağlandığı doymuş hidrokarbonlardır. Formül -

Fiziksel özellikler :

• Erime ve kaynama noktaları molekül ağırlığı ve karbon omurgasının uzunluğu arttıkça artar
• Normal koşullar altında CH4 ila C4H10 arasındaki dallanmamış alkanlar gazdır; C5H12 ila C13H28 - sıvılar; C 14 H 30'dan sonra - katılar.
• Erime ve kaynama noktaları az dallıdan çok dallıya doğru azalır. Yani örneğin 20 °C'de n-pentan sıvı, neopentan ise gazdır.

Kimyasal özellikler:

· Halojenasyon

bu ikame reaksiyonlarından biridir. En az hidrojenlenmiş karbon atomu önce halojenlenir (üçüncül atom, ardından ikincil, birincil atomlar en son halojenlenir). Alkanların halojenlenmesi aşamalar halinde gerçekleşir; bir aşamada birden fazla hidrojen atomu değiştirilmez:

1. CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl (klorometan)
2. CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl (diklorometan)
3. CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl (triklorometan)
4. CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HC1 (karbon tetraklorür).

Işığın etkisi altında, bir klor molekülü radikallere ayrılır, daha sonra alkan moleküllerine saldırarak onlardan bir hidrojen atomu alırlar, bunun sonucunda klor molekülleriyle çarpışan, onları yok eden ve oluşturan metil radikalleri CH3 oluşur. yeni radikaller.

· Yanma

Doymuş hidrokarbonların yakıt olarak kullanımını belirleyen temel kimyasal özelliği yanma reaksiyonudur. Örnek:

CH4 + 2O2 → C02 + 2H2O + Q

Oksijen eksikliği durumunda karbondioksit yerine (oksijen konsantrasyonuna bağlı olarak) karbon monoksit veya kömür üretilir.

Alkanların yanma reaksiyonları genel olarak şu şekilde yazılabilir:

İLE N H2 N +2 +(1,5N+0,5)O2 = N C02 + ( N+1)H20

· Ayrışma

Ayrışma reaksiyonları yalnızca yüksek sıcaklıkların etkisi altında meydana gelir. Sıcaklıktaki artış karbon bağlarının kopmasına ve serbest radikallerin oluşumuna yol açar.

Örnekler:

CH 4 → C + 2H 2 (t > 1000 °C)

C 2 H 6 → 2C + 3H 2

Alkenler :

Alkenler, molekülde tekli bağlara ek olarak bir karbon-karbon çift bağı içeren doymamış hidrokarbonlardır. Formül - CnH2n.

Bir hidrokarbonun alken sınıfına ait olduğu, ismindeki –ene genel eki ile yansıtılır.

Fiziksel özellikler :

• Alkenlerin (basitleştirilmiş) erime ve kaynama noktaları, molekül ağırlığı ve karbon omurgasının uzunluğu ile artar.
• Normal koşullar altında C2H4 ila C4H8 arasındaki alkenler gazdır; C5H10'dan C17H34'e kadar - sıvılar, C18H36'dan sonra - katılar. Alkenler suda çözünmezler ancak organik çözücülerde yüksek oranda çözünürler.

Kimyasal özellikler :

· Dehidrasyon bir su molekülünün bir organik bileşik molekülünden ayrılması işlemidir.

· Polimerizasyon düşük moleküler ağırlıklı bir maddenin birçok başlangıç ​​molekülünün büyük polimer molekülleri halinde birleştirildiği kimyasal bir işlemdir.

Polimer Molekülleri birçok özdeş yapısal birimden oluşan yüksek moleküllü bir bileşiktir.

Alkadienler :

Alkadienler, molekülde tekli bağların yanı sıra çift karbon-karbon bağları içeren doymamış hidrokarbonlardır.

Fiziksel özellikler :

Bütadien bir gazdır (kaynama noktası -4,5 °C), izopren 34 °C'de kaynayan bir sıvıdır, dimetilbutadien 70 °C'de kaynayan bir sıvıdır. İzopren ve diğer dien hidrokarbonlar kauçuğa polimerleşme yeteneğine sahiptir. Doğal kauçuk, saflaştırılmış haliyle (C5H8)n genel formülüne sahip bir polimerdir ve bazı tropik bitkilerin sütlü özsuyundan elde edilir.

Kauçuk benzen, benzin ve karbon disülfürde oldukça çözünür. Düşük sıcaklıklarda ısıtıldığında kırılgan ve yapışkan hale gelir. Kauçuğun mekanik ve kimyasal özelliklerini geliştirmek için vulkanizasyon yoluyla kauçuğa dönüştürülür. Kauçuk ürünler elde etmek için, önce kauçuğun kükürt ile karışımından ve ayrıca dolgu maddelerinden kalıplanır: kurum, tebeşir, kil ve vulkanizasyonu hızlandırmaya yarayan bazı organik bileşikler. Daha sonra ürünler ısıtılır - sıcak vulkanizasyon. Vulkanizasyon sırasında kükürt kauçuğa kimyasal olarak bağlanır. Ayrıca vulkanize kauçuk, serbest halde küçük parçacıklar halinde kükürt içerir.

Dien hidrokarbonlar kolayca polimerleşir. Dien hidrokarbonların polimerizasyon reaksiyonu kauçuğun sentezinin temelini oluşturur. İlave reaksiyonlarına (hidrojenasyon, halojenasyon, hidrohalojenasyon) uğrarlar:

H 2 C=CH-CH=CH2 + H2 -> H 3 C-CH=CH-CH3

Alkinler :

Alkinler, molekülleri tekli bağlara ek olarak bir üçlü karbon-karbon bağı içeren doymamış hidrokarbonlardır. Formül-CnH2n-2.

Fiziksel özellikler :

Alkinler fiziksel özellikleri bakımından karşılık gelen alkenlere benzemektedir. Daha düşük (C4'e kadar), alkenlerdeki analoglarından daha yüksek kaynama noktalarına sahip renksiz ve kokusuz gazlardır.

Alkinler suda çok az çözünürler, ancak organik çözücülerde daha iyi çözünürler.

Kimyasal özellikler :

Halojenasyon reaksiyonları

Alkinler, karşılık gelen halojen türevlerini oluşturmak için bir veya iki halojen molekülü ekleme kapasitesine sahiptir:

Hidrasyon

Cıva tuzlarının varlığında alkinler, asetaldehit (asetilen için) veya keton (diğer alkinler için) oluşturmak üzere su eklerler.

Alkanlar, homolog metan serisinin bileşikleridir. Bunlar doymuş siklik olmayan hidrokarbonlardır. Alkanların kimyasal özellikleri molekülün yapısına ve maddelerin fiziksel durumuna bağlıdır.

Alkanların yapısı

Bir alkan molekülü, metilen (-CH2-) ve metil (-CH3) gruplarını oluşturan karbon ve hidrojen atomlarından oluşur. Karbon, komşu atomlarla dört kovalent polar olmayan bağ oluşturabilir. Homolog alkan serilerinin eylemsizliğini belirleyen, güçlü σ bağları -C-C- ve -C-H'nin varlığıdır.

Pirinç. 1. Bir alkan molekülünün yapısı.

Bileşikler ışığa veya ısıya maruz kaldığında reaksiyona girer. Reaksiyonlar zincirleme (serbest radikal) bir mekanizma ile ilerler. Dolayısıyla bağlar yalnızca serbest radikaller tarafından parçalanabilir. Hidrojen ikamesi sonucunda haloalkanlar, tuzlar ve sikloalkanlar oluşur.

Alkanlar doymuş veya doymuş karbonlar olarak sınıflandırılır. Bu, moleküllerin maksimum sayıda hidrojen atomu içerdiği anlamına gelir. Serbest bağların bulunmamasından dolayı katılma reaksiyonları alkanlar için tipik değildir.

Kimyasal özellikler

Alkanların genel özellikleri tabloda verilmiştir.

Reaksiyonun nasıl ilerlediğini ve hangi radikallerin değiştirildiğini anlamak için yapısal formüllerin yazılması önerilir.

Pirinç. 2. Yapısal formüller.

Başvuru

Alkanlar endüstriyel kimya, kozmetoloji ve inşaat alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bileşikler şunlardan yapılır:

• yakıt (benzin, gazyağı);
• asfalt;
• yağlama yağları;
• vazelin;
• parafin;
• sabun;
• vernikler;
• boyalar;
• emayeler;
• alkoller;
• sentetik kumaşlar;
• lastik;
• addehitler;
• plastikler;
• deterjanlar;
• asitler;
• itici gazlar;
• kozmetik.

Pirinç. 3. Alkanlardan elde edilen ürünler.

Ne öğrendik?

Alkanların kimyasal özellikleri ve kullanım alanları hakkında bilgi sahibi olundu. Karbon atomları arasındaki ve ayrıca karbon ve hidrojen atomları arasındaki güçlü kovalent bağlardan dolayı alkanlar inerttir. Yüksek sıcaklıklarda bir katalizör varlığında ikame ve ayrışma reaksiyonları mümkündür. Alkanlar doymuş hidrokarbonlardır, dolayısıyla katılma reaksiyonları imkansızdır. Alkanlar malzeme, deterjan ve organik bileşikler üretmek için kullanılır.

Konuyla ilgili deneme

Raporun değerlendirilmesi

Ortalama derecelendirme: 4.1. Alınan toplam puan: 227.

Sistematik isimlendirme kuralları:

• Ana zincir kuralı.

Ana devre aşağıdaki kriterlere göre seçilir:

• Maksimum fonksiyonel ikame sayısı.
• Maksimum çoklu bağlantı sayısı.
• Maksimum uzunluk.
• Maksimum yan hidrokarbon grubu sayısı.
• En küçük sayılar kuralı (yer belirleyiciler).

Ana devre bir uçtan diğer uca Arap rakamlarıyla numaralandırılmıştır. Her bir ikame ediciye, bağlı olduğu ana zincir karbon atomunun numarası atanır. Numaralandırma dizisi, ikame edicilerin (yerleştiricilerin) sayılarının toplamı en küçük olacak şekilde seçilir. Bu kural aynı zamanda monosiklik bileşiklerin numaralandırılmasında da geçerlidir.

• Radikal kural.

Tüm hidrokarbon yan gruplarının tek değerlikli (basit bağlı) radikaller olduğu kabul edilir. Yan radikalin kendisi yan zincirler içeriyorsa, yukarıdaki kurallara göre, ana zincire bağlı karbon atomundan başlayarak numaralandırılan ek bir ana zincir seçilir.

• Alfabetik sıralama kuralı.

Bileşiğin adı, adlarını alfabetik sırayla gösteren ikame edicilerin bir listesiyle başlar. Her bir ikame edicinin adının önünde ana zincirdeki numarası gelir. Birkaç ikame edicinin varlığı pay önekleriyle gösterilir: di-, tri-, tetra-, vb. Bundan sonra ana zincire karşılık gelen hidrokarbon adlandırılır.

Tabloda Tablo 12.1'de ilk beş hidrokarbonun adları, bunların radikalleri, olası izomerleri ve bunlara karşılık gelen formüller gösterilmektedir. Radikallerin isimleri -il ​​ekiyle biter.

Örnek. Heksanın tüm izomerlerini adlandırın.

Örnek. Alkanı aşağıdaki yapıya göre adlandırın

Bu örnekte on iki atomlu iki zincirden sayıların toplamı en küçük olan seçilir (kural 2).

Tabloda verilen dallanmış radikallerin adlarını kullanma. 12.2,

Bu alkanın adı biraz basitleştirilmiştir:

10-tert-bütil-2,2-(dimetil)-7-propil-4-izopropil-3-etil-dodekan.

Bir hidrokarbon zinciri iki hidrojen atomunun kaybıyla bir döngüye kapandığında genel formülü C olan monosikloalkanlar oluşur. N H2 N. Siklizasyon C3 ile başlar, isimler C'den oluşur. N siklo önekiyle:

Polisiklik alkanlar.İsimleri bisiklo-, trisiklo- vb. önekiyle oluşturulur. Bisiklik ve trisiklik bileşikler, yapılarını, düğüm atomlarını bağlayan zincirlerin her birindeki karbon atomlarının sayısını tanımlamak için molekülde sırasıyla iki ve üç halka içerir; köşeli parantez içinde azalan sırada gösterilir; formülün altında atomun adı yer almaktadır:

Bu trisiklik hidrokarbona genellikle adamantan (Çek adamant, elmas kelimesinden gelir) adı verilir çünkü bu, elmasın karakteristiği olan kristal kafes içindeki karbon atomlarının düzenlenmesiyle sonuçlanan bir formdaki üç kaynaşmış sikloheksan halkasının birleşimidir.

Ortak bir karbon atomuna sahip siklik hidrokarbonlara spiranlar denir, örneğin spiro-5,5-undekan:

Düzlemsel siklik moleküller kararsızdır, bu nedenle çeşitli konformasyonel izomerler oluşur. Konfigürasyon izomerlerinden farklı olarak (bir moleküldeki atomların yönelimi hesaba katmadan uzaysal düzenlenmesi), konformasyonel izomerler birbirlerinden yalnızca moleküllerin konfigürasyonunu korurken atomların veya radikallerin resmi olarak basit bağlar etrafında dönmesiyle farklılık gösterir. Kararlı bir konformerin oluşum enerjisine denir konformasyonel.

Uyumlular dinamik bir denge içindedirler ve kararsız formlarla birbirlerine dönüşürler. Düzlemsel döngülerin kararsızlığı bağ açılarının önemli ölçüde deformasyonundan kaynaklanır. Sikloheksan C 6H 12 için tetrahedral bağ açıları korunurken iki kararlı konformasyon mümkündür: sandalye şeklinde (a) ve banyo şeklinde (b):

Moleküllerindeki atomların tekli bağlarla bağlandığı ve CnH2n+2 genel formülüne karşılık gelen hidrokarbonlar. Alkan moleküllerinde tüm karbon atomları sp3 hibridizasyonu durumundadır. Bu, karbon atomunun dört hibrit yörüngesinin hepsinin şekil ve enerji açısından aynı olduğu ve eşkenar üçgen piramidin (bir tetrahedron) köşelerine yönlendirildiği anlamına gelir. Yörüngeler arasındaki açılar 109° 28'dir. Tek bir karbon-karbon bağı etrafında neredeyse serbest dönüş mümkündür ve alkan molekülleri, örneğin molekülde dört yüzlüye yakın (109° 28′) karbon atomlarındaki açılarla çok çeşitli şekiller alabilir. N-pentan. Alkan moleküllerindeki bağları özellikle hatırlamakta fayda var. Doymuş hidrokarbon moleküllerindeki tüm bağlar tektir. Örtüşme eksen boyunca meydana gelir, atomların çekirdeklerini birbirine bağlar, yani bunlar σ bağlarıdır. Karbon-karbon bağları polar değildir ve zayıf polarize edilebilir. Alkanlardaki C-C bağının uzunluğu 0,154 nm'dir (1,54 · 10 - 10 m). C-H bağları biraz daha kısadır. Elektron yoğunluğu daha elektronegatif olan karbon atomuna doğru hafifçe kayar, yani C-H bağı zayıf polardır. Doymuş hidrokarbon moleküllerinde polar bağların bulunmaması, bunların suda az çözünmelerine ve yüklü parçacıklar (iyonlar) ile etkileşime girmemelerine yol açar. Alkanlar için en karakteristik reaksiyonlar serbest radikalleri içeren reaksiyonlardır. Homolog metan serisi Homologlar- yapı ve özellik bakımından benzer olan ve bir veya daha fazla CH2 grubu bakımından farklılık gösteren maddeler. İzomerizm ve isimlendirme Alkanlar yapısal izomerizm olarak adlandırılan özelliklerle karakterize edilir. Yapısal izomerler karbon iskeletinin yapısında birbirinden farklıdır. Yapısal izomerlerle karakterize edilen en basit alkan bütandır. İsimlendirme Temelleri 1. Ana devrenin seçimi. Bir hidrokarbon adının oluşumu, ana zincirin tanımıyla başlar - moleküldeki en uzun karbon atomu zinciri, sanki onun temelidir. 2. Ana zincirdeki atomların numaralandırılması. Ana zincirin atomlarına numaralar verilmiştir. Ana zincirin atomlarının numaralandırılması, ikame edicinin en yakın olduğu uçtan (A, B yapıları) başlar. İkame ediciler zincirin ucundan eşit uzaklıkta bulunuyorsa, numaralandırma bunların daha fazla olduğu uçtan başlar (B yapısı). Farklı ikame ediciler zincirin uçlarından eşit uzaklıkta bulunuyorsa, numaralandırma kıdemli olanın en yakın olduğu uçtan başlar (yapı D). Hidrokarbon ikame edicilerinin kıdemi, adlarının başladığı harfin alfabede görünme sırasına göre belirlenir: metil (-CH3), ardından etil (-CH2-CH3), propil (-CH2-CH2) -CH3), vb. İkame edicinin adının -an son ekinin - son ekiyle değiştirilmesiyle oluşturulduğunu lütfen unutmayın. silt karşılık gelen alkan adına. 3. İsmin oluşumu. İsmin başında sayılar belirtilir - ikame edicilerin bulunduğu karbon atomlarının sayıları. Belirli bir atomda birden fazla ikame edici varsa, isimdeki karşılık gelen sayı, virgülle (2,2-) ayrılarak iki kez tekrarlanır. Numaradan sonra, ikame edicilerin sayısı kısa çizgi ile gösterilir ( di- iki, üç- üç, dörtlü- dört, penta- beş) ve ikame edicinin adı (metil, etil, propil). Daha sonra boşluk veya kısa çizgi olmadan ana zincirin adı. Ana zincire, homolog metan serisinin bir üyesi olan hidrokarbon denir ( metan CH 4, etan C2H6, propan C3H8, C4H10, pentan C5H12, heksan C6H14, heptan C7H16, oktan C8H18, nonan S 9 H 20, dekan C10H22). Alkanların fiziksel özellikleri Homolog metan serisinin ilk dört temsilcisi gazlardır. Bunlardan en basiti metandır - renksiz, tatsız ve kokusuz bir gazdır (04 olarak adlandırmanız gereken "gaz" kokusu, evlerde kullanılan metana özel olarak eklenen kükürt içeren bileşikler olan merkaptanların kokusuyla belirlenir) ve endüstriyel gazlı cihazlar, böylece yanlarında bulunan kişiler sızıntıyı koku yoluyla tespit edebilirler). C4H12 ila C15H32 arasındaki bileşimdeki hidrokarbonlar sıvıdır; Daha ağır hidrokarbonlar katıdır. Alkanların kaynama ve erime noktaları, karbon zinciri uzunluğunun artmasıyla birlikte giderek artar. Tüm hidrokarbonlar suda az çözünür; sıvı hidrokarbonlar yaygın organik çözücülerdir. Alkanların kimyasal özellikleri Yer değiştirme reaksiyonları. Alkanlar için en karakteristik reaksiyonlar, bir hidrojen atomunun bir halojen atomu veya bir grup ile değiştirildiği serbest radikal ikame reaksiyonlarıdır. Karakteristik reaksiyonların denklemlerini sunalım halojenasyon: Halojenin fazla olması durumunda, klorlama daha da ileri giderek tüm hidrojen atomlarının tamamen klor ile değiştirilmesine kadar gidebilir: Ortaya çıkan maddeler, organik sentezlerde çözücüler ve başlangıç ​​malzemeleri olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. Dehidrojenasyon reaksiyonu(hidrojen çıkarımı). Alkanlar yüksek sıcaklıklarda (400-600 ° C) bir katalizör (Pt, Ni, Al 2 0 3, Cr 2 0 3) üzerinden geçirildiğinde, bir hidrojen molekülü elimine edilir ve bir alken oluşur: Karbon zincirinin tahribatının eşlik ettiği reaksiyonlar. Tüm doymuş hidrokarbonlar yanarak karbondioksit ve su oluşturur. Belirli oranlarda havayla karışan gaz halindeki hidrokarbonlar patlayabilir. 1. Doymuş hidrokarbonların yanması alkanları yakıt olarak kullanırken çok önemli olan serbest radikal ekzotermik bir reaksiyondur: Alkanların yanma reaksiyonları genel olarak şu şekilde yazılabilir: 2. Hidrokarbonların termal bölünmesi. Süreç serbest radikal mekanizması yoluyla gerçekleşir. Sıcaklıktaki bir artış, karbon-karbon bağının homolitik bölünmesine ve serbest radikallerin oluşumuna yol açar. Bu radikaller birbirleriyle etkileşime girerek bir hidrojen atomu alışverişi yaparak bir alkan molekülü ve bir alken molekülü oluşturur: Termal ayrışma reaksiyonları, endüstriyel hidrokarbon parçalama işleminin temelini oluşturur. Bu işlem petrol rafinasyonunun en önemli aşamasıdır. 3. Piroliz. Metan 1000 °C sıcaklığa ısıtıldığında metan pirolizi başlar - basit maddelere ayrışma: 1500 °C sıcaklığa ısıtıldığında asetilen oluşumu mümkündür: 4. İzomerizasyon. Doğrusal hidrokarbonlar bir izomerizasyon katalizörü (alüminyum klorür) ile ısıtıldığında, dallanmış karbon iskeletine sahip maddeler oluşur: 5. Aromatizasyon. Zincirde altı veya daha fazla karbon atomu bulunan alkanlar, benzen ve türevlerini oluşturmak üzere bir katalizör varlığında siklize olur: Alkan moleküllerindeki tüm karbon atomları sp3 hibridizasyonu durumunda olduğundan, alkanlar serbest radikal mekanizması yoluyla ilerleyen reaksiyonlara girerler. Bu maddelerin molekülleri, kovalent polar olmayan C-C (karbon-karbon) bağları ve zayıf polar C-H (karbon-hidrojen) bağları kullanılarak oluşturulur. Elektron yoğunluğunun arttığı veya azaldığı alanlar, kolayca polarize olabilen bağlar, yani elektron yoğunluğunun dış faktörlerin etkisi altında (iyonların elektrostatik alanları) değişebileceği bağlar içermezler. Sonuç olarak alkan moleküllerindeki bağlar heterolitik mekanizma tarafından kırılmadığından alkanlar yüklü parçacıklarla reaksiyona girmeyecektir. Makaleyi beğendin mi? Arkadaşlarınızla paylaşın! Paylaş Facebook Ayrıca okuyun Henry 8 ve eşleri. Biyografi. Kraliçe Elizabeth'in "Altın Çağı" Ondan sonra virgül koymalı mıyım, koymamalı mıyım? Matematik dersinin özeti "ondalık sayılarla eylemler" Çevre Etkinliği: “Uzay Araştırmalarının Tarihi” Su temini ve sanitasyon “İstemeden bile bir devrim yarattık Küçük Prensesin Hikayesi: Peri Masalı Yeni okul standartları: Seçim özgürlüğüne ihtiyacımız var mı? Tepe