Alkaner eller mettede hydrokarboner egenskaper, nomenklatur, eksempler



den alkaner eller mettede hydrokarboner De er karakterisert ved å ha i deres struktur bare enkle kovalente bindinger. Dette betyr at karbonatomer som er til stede i disse artene er knyttet til den maksimale mengden hydrogenatomer som det er mulig å danne bindinger av, derfor er de kjent som mettet.

I universet av organisk kjemi, er alkaner, også kjent som parafiner, betraktet som ganske rikelig og viktige arter som tilhører gruppen av alifatiske hydrokarboner (som umettede hydrokarboner).

Det enkleste mettede hydrokarbon som kan dannes, er tatt som et eksempel: metan, en forbindelse som er i gassfasen under vanlige miljøforhold (25 ° C og atm), hvis formel er CH4.

Som det kan sees, har det eneste karbonatomet som finnes i dette molekylet fire enkle bindinger, ett med hvert hydrogenatom.

Alkener og alkyner har viktige kommersielle anvendelser, som i tilfelle av etylen og propylen; men de er også mer reaktive forbindelser enn mettede hydrokarboner, noe som får dem til å ha et stort spekter av reaksjoner som oppstår fra vanlige alkener og alkyner.

index

  • 1 Nomenklatur av alkaner
    • 1.1 Nomenklatur av lineære mettede hydrokarboner
    • 1.2 Nomenklatur av mettede forgrenede hydrokarboner
    • 1.3 Nomenklatur for sykliske mettede hydrokarboner
  • 2 Egenskaper
    • 2.1 Geometrisk isomerisering
    • 2.2 surhet
    • 2.3 Polaritet
    • 2.4 Koknings- og smeltepunkter
  • 3 Eksempler på alkaner
    • 3.1 Lineære alkaner
    • 3.2 Forgrenede alkaner
    • 3,3 cykloalkaner
  • 4 referanser

Alkane nomenklatur

For å riktig navn på alkaner eller mettede hydrokarboner, er det første du bør vurdere er at i henhold til IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) skal ikke gjelde den enkleste systematisk nomenklatur for de fire alkaner.

Nomenklatur av lineære mettede hydrokarboner

Disse forbindelsene har den generelle formel CnH2n + 2, hvor verdien av n bare kan være positive heltall (n = 1,2, ...), og de er navngitt ved hjelp av prefikset som svarer til antall karbonatomer og suffikset er lagt til -anus.

Så de første fire mettede molekylene er: metan (CH4), etan (C2H6), propan (C)3H8) og butan (C4H10).

Til å begynne med nomenklaturen til alkaner som har mellom fem og ti karbonatomer, teller tallet av disse atomene som er til stede i den lengste kjeden, så lenge det er kontinuerlig.

I tillegg, i tilfelle at en alkan subtraheres et hydrogenatom, blir det en substituent, det vil si en gruppe som termineringen er forandret til -anus av -vl. For eksempel kan metan (CH4) ville bli metyl (-CH3) og på samme måte med de andre molekylene.

Gitt den foregående informasjon, og tilsette det bør alltid begynner å telle med det karbonatom som innehar den nærmeste substituent, substituenten stilling etterfulgt av navnet av alkanen indikerte.

Således blir forbindelsen ovenfor kalt 3-metylpentan.

Nomenklatur for forgrenede mettede hydrokarboner

På samme måte har forgrenede alkaner samme generelle formel som lineære alkaner, men med n> 2. Så, når et eller flere atomer eller atomergrupper erstatter ett eller flere hydrogenatomer, bør plasseringen av disse substituentene noteres.

Hvis det er flere grener av lignende alkylgrupper, brukes uttrykk di-, tri- eller tetra- for å indikere mengden av disse substituentene, foran indikasjonen av deres posisjoner og kulminerende med navnet på alkanen.

I tilfelle substituentene er forskjellige, blir de navngitt i henhold til alfabetisk rekkefølge, og kan også ha ikke-karbon substituenter, slik som klor (Cl) eller nitro (NO2).

I alle tilfeller, for å telle et karbontall i ryggraden, er det gitt den minste antall av karbon som er bundet til substituent lavest i alfabetisk rekkefølge, og fortsetter å følge den retningen.

Nomenklatur av sykliske mettede hydrokarboner

Mettet sykliske hydrokarboner, bedre kjent som sykloalkaner de har som generell formel CnH2n, hvor n = 3,4, ...

I disse organiske molekylene er karbonatomene som danner det ordnet på en lukket måte, det vil si at deres struktur danner en ring.

For å nevne disse artene følger vi retningslinjene beskrevet ovenfor for lineære og forgrenede alkaner, og legger bare til prefikset syklus-. Også, syklopropan (C) vurderes3H6) som den enkleste cykloalkan.

På samme måte kan disse molekylene inneholde mer enn en ring integrert i hovedkjeden, med et minimum av karbonatomer som er lik tre og til og med danner svært komplekse strukturer.

egenskaper

Mettede hydrokarboner har hovedkarakteristikken ved å danne enkle bindinger mellom atomene deres, noe som gjør dem til en svært rekke molekyler og gir dem ganske spesifikke egenskaper som beskrevet nedenfor:

Geometrisk isomerisering

Strukturen av alkanmolekylene gir endringer i deres fysiske og kjemiske egenskaper, på grunn av konformasjonen av de fire bindingene som karbon kan danne.

Dette betyr at selv om det i disse molekylene har karbonet en sp hybridisering3, vinklene mellom deres tilstøtende atomer kan variere avhengig av typen atom.

For å forklare mer presist, sykloalkaner har torsjons- vinkler som gir dem en unik funksjon som kalles stereokjemi, kan påvirke energien av molekylet, og andre faktorer som ligger i den, som optisk og spektroskopiske egenskaper konferere.

surt

De mettede hydrokarbonene viser en relativt lav reaktivitet for ioniske og andre polare arter. Samtidig har de praktisk talt ingen interaksjon med syre og alkaliske stoffer.

polaritet

Alkaner anses ikke ledende, fordi de har praktisk talt nullpolaritet i nærvær av et elektrisk felt. Så hydrogenbindinger kan ikke opprettes for å tillate deres løselighet i polare løsningsmidler.

Så de er praktisk talt oppløselige i alle ikke-polare løsningsmidler, idet de ikke er blandbare med polare løsningsmidler som vann.

Koking og smeltepunkt

I mettede hydrokarboner forekommer intermolekylære interaksjoner på grunn av van der Waals-krefter, hvor sterkere interaksjoner resulterer i høyere kokepunkter.

En lignende trend observeres for smeltepunkter, men dette skyldes molekylets emballasjekapasitet.

Fordi disse interaksjonene er direkte relatert til molekylvekten til arten, jo større molekylet, desto høyere blir dets kokende og smeltepunkt..

Så, med en mer stiv struktur som gir dem et plan for intermolekylær kontakt, har cykloalkaner høyere kokepunkt og smeltepunkt enn deres tilsvarende lineære alkaner.

Eksempler på alkaner

Lineære alkaner

metan: Det er en fargeløs og luktfri gass som produseres rikelig i naturen og som et produkt av visse menneskelige aktiviteter. Metan er det enkleste medlemmet av alkaner og er blant de mest potente av drivhusgasser (Encyclopædia Britannica, 2017).

etan: det er en gass som hovedsakelig finnes i naturgass, og som brukes i blandinger med andre gasser for å produsere drivstoff.

propan: Det er en fargeløs gass, som finnes i naturgass og brukes som drivstoff i boliger og næringer. Kjemisk formel for propan er C3H8 og det er utvidet formel er CH3CH2CH2 (Propan Formula, S.F).

butan: eller n-butan er en av dusinvis av gasser ekstrahert fra rå naturgass og kan også produseres fra råolje. N-butan er en multifunksjonell fargeløs gass. Butan kan brukes til oppvarming, kjøling og drivstoff for tennere.

N-pentan: Det er en gjennomsiktig fargeløs væske med lukt som ligner på olje. Pentan finnes i alkoholholdige drikkevarer og i hoppolje. Denne alkanen er en del av noen brensel og brukes som spesialitetsløsningsmiddel i laboratoriet.

N-heksan: Det er en klar, fargeløs væske med lukt som ligner på olje. Den finnes i sitrusfrukter og brukes til å ekstrahere spiselige oljer fra frø og grønnsaker, som løsemiddel for spesiell bruk, og som rengjøringsmiddel..

N-heptan: er en klar, fargeløs væske med lukt som ligner på olje. Det finnes i kardemomme. Mindre tett enn vann og uoppløselig i vann. Damp tyngre enn luft.

N-oktan: Det er en fargeløs væske med lukt av bensin. Mindre tett enn vann og uoppløselig i vann. Derfor flyter det på vannet. Produserer irriterende damp.

Metylklorid: også kalt klormetan, er en fargeløs gass. Det er den enkleste haloalkanen, som brukes til fremstilling av silikonpolymerer og til fremstilling av andre kjemiske produkter.

kloroform: Det er en fargeløs, luktende og svært flyktig væske som har blitt mye brukt til sine bedøvelsesegenskaper. På grunn av disse egenskapene, har du rykte for å være i stand til å overvelde eller treffer mennesker, selv når konsumert i små doser (MoviesDoes Kloroform Virkelig Knock You Out så raskt som de viser i filmer? 2016).

Karbon tetraklorid: også kalt tetraklormetan, en fargeløs, tett, svært giftig, flyktig, ikke-brennbar væske som har en karakteristisk lukt og brukes som løsningsmiddel.

chloroethane: Det er en gass som kondenserer under lett trykk. Kloretan brukes primært til å lindre lokal smerte i idrettsmedisin (National Center for Biotechnology Information., 2017).

dibromoethaneOgså kjent som etylbromid, det er en flyktig fargeløs væske, litt løselig og tettere enn vann. Damper er tyngre enn luft. Det brukes til å fremstille farmasøytiske produkter og som løsemiddel.

Forgrenede alkaner

isobutan: Det er en fargeløs gass med svak lukt av olje. Den sendes som en flytende gass under dens damptrykk. Kontakt med væsken kan forårsake frostbit. Det er lett opplyst.

isopentan: også kalt 2 metylbutan, er en fargeløs vandig væske med lukt av bensin. Flyter i vannet. Brannfarlig og irriterende damp produseres (Nasjonalt senter for bioteknologisk informasjon, PubChem Compound Database;, 2017).

2-metylpentan: er en forgrenet alkan med molekylformelen C6H14. Det er en vandig væske med lukt av bensin som flyter på vann og gir en irriterende damp.

3, 3-dimetylheksan: funnet i urter og krydder. 3, 3-Dimetylheksan er en bestanddel av oljen av Osmanthus duftstoffer (søt osmanthus) og ginseng.

2, 3-dimetylheksan: funnet i frukt. 2,3-Dimetylheksan er en flyktig bestanddel av stivelse.

neopentan: Det er en mindre tett væske enn vann. Uoppløselig i vann, men oppløselig i alkohol (National Center for Biotechnology Information., 2015).

2, 2, 4-trimetylpentan: eller isooktan slippes ut i miljøet gjennom produksjon, bruk og avhending av produkter tilknyttet petroleumsindustrien. 2,2,4-trimetylpentan trengte inn i huden av et menneske og forårsaket nekrose av hud og vev i hånden, nødvendig kirurgi (Nasjonalt senter for bioteknologisk informasjon., 2017).

sykloalkaner

cyclopropane: Det er en fargeløs gass med lukt som ligner på olje. Kontakt med væsken kan forårsake frostbit. Det kan kveles ved forskyvning av luften og har en narkotisk effekt i høy konsentrasjon.

syklobutan: Gass som kondenserer til væske ved 13 ° C. Uoppløselig i vann. Løselig i alkohol, aceton og eter.

cyclopentane: Det er en klar, fargeløs væske med lukt som ligner på olje. Mindre tett enn vann og uoppløselig i den. Damper er tyngre enn luft.

sykloheksan: Det er funnet i rutabaga. Fortynningsmiddel i blandinger av fargestoffer til matbruk.

cykloheptan: Det er en oljeaktig væske fargeløs, uoppløselig og mindre tett enn vann. Innånding av høye konsentrasjoner kan ha en narkotisk effekt. Det brukes til å produsere andre kjemiske produkter.

cyklooktan: er et polycyklisk hydrokarbon med ni karbonatomer. Uoppløselig i vann.

methylcyclohexane: Det er en klar, fargeløs væske med lukt som ligner på olje. I metylcykloheksan er konformasjonen av stolen der den store metylgruppen er ekvatorial, den mest stabile og derfor den mest befolket av alle mulige konformasjoner (Carey, 2011).

Isopropyl-cykloheksan: er en fargeløs væske funnet i frukt. Isopropylcykloheksan finnes i Carica papaya (papaya).

methylcyklopentan: Det er en fargeløs væske uoppløselig og mindre tett enn vann. Damp kan være narkotisk og irriterende. Metylcyklopentan er isolert fra Helianthus annuus (solsikke).

norborane: er en bicyklisk alkan også kalt bicyklo [2.2.1] heptan med formel C7H12.

referanser

  1. alkaner. (2016, 28. november). Hentet fra chem.libretexts.org.
  2. alkaner. (S.F.). Hentet fra hyperphysics.phy-astr.gsu.edu.
  3. (2014). alkaner. Hentet fra bbc.co.uk.
  4. Carey, F. A. (2011, 2 desember). hydrokarbon. Gjenopprettet fra britannica.
  5. Encyclopædia Britannica. (2017, 24. mars). metan. Gjenopprettet fra britannica.com.
  6. Khan Academy. (S.F.). Alkaner, cykloalkaner og funksjonelle grupper. Gjenopprettet dekhanacademy.org.
  7. MoviesDoes Chloroform virkelig slå deg ut så raskt som de viser i filmer? (2016). Gjenopprettet fra scienceabc.
  8. Nasjonalt senter for informasjon om bioteknologi ... (2017, mai 06). PubChem Compound Database; CID = 6337. Hentet fra PubChem.
  9. Nasjonalt senter for bioteknologisk informasjon. (2015, mai 6). PubChem Compound Database; CID = 10041. Hentet fra PubChem.
  10. Nasjonalt senter for bioteknologisk informasjon. (2017, mai 6). PubChem Compound Database; CID = 10907. Hentet fra PubChem.
  11. Nasjonalt senter for bioteknologisk informasjon. PubChem Compound Database; (2017, mai 6). PubChem Compound Database; CID = 6556,. Hentet fra PubChem.
  12. Propan Formel. (S.F.). Gjenopprettet fra softschools.com.