Verzadigde koolwaterstoffen: algemene kenmerken, isomeren, chemische eigenschappen

Koolwaterstoffen - de eenvoudigste klasse van organische stoffen, de moleculen slechts twee atomen van chemische elementen - koolstof en waterstof. Van de verscheidene koolwaterstof door chemische synthesewerkwijzen bereid meeste klassen van organische verbindingen.

Koolwaterstoffen zijn verdeeld in twee subklassen - acyclische en cyclische. Van acyclische koolwaterstoffen of vettige koolwaterstoffen of alifatische koolwaterstoffen, omvatten de volgende groepen: verzadigde koolwaterstoffen (alkanen), onverzadigd (alkenen, alkynen, diënen), acyclische terpenen. De cyclische koolwaterstofgroepen weergegeven cycloparaffinen, arena en cyclische terpenen. Terpenen soms aangeduid als het object van studie van bio-organische chemie.

Verzadigde koolwaterstoffen (alkanen) - verbinding met koolstof en waterstof moleculen waarin alle resterende nadat de verbinding tussen koolstofatomen valentie enkelvoudige binding, verzadigde koolstofatomen van waterstof. Alle alkanen kan worden beschouwd als homologen of derivaten van methaan. Als methaan, welke een molecuulformule van CH4, aftrekken een waterstofatoom is gevormd deeltje - CH3 voorstelt. Vanwege het feit dat in het molecuul van een organische substantie koolstof gewoonlijk vierwaardige, de verbinding van twee van dergelijke resten veroorzaakt het verschijnen van een tweede vertegenwoordiger van de homologe reeks - ethaan (C2H6). Als ethaan uit het nemen van een waterstofatoom, een ethylgroep wordt gevormd, dat na aansluiting op de derde homoloog vormt CH3 - propaan.

Analyseren structuurformule propaan, eenvoudig te installeren, dat de structuur van het molecuul bestaat uit twee koolstofatomen - primair en secundair. Elke primaire koolstofatoom gebonden aan een koolstofatoom van een van de valentie en secundaire - twee valenties twee koolstofatomen. Als afgetrokken van het primaire koolstofatoom van waterstof propaan, primaire propyl gevormd uit secundaire - secundaire propyl. Verbinden van de primaire of secundaire propylbromide veroorzaakt de vorming van structurele variaties van de vierde homoloog. Twee verbindingen worden gevormd - rechte normaal butaan en isobutaan carbonzuur vertakte koolstofketen.

Verzadigde koolwaterstoffen: structuur

Een typische vertegenwoordiger van alkanen is methaan. Molecuulformule CH4. Voor moleculen van alkanen typisch sigmabinding. Het molecuul methaan koolstofatoom vormt vier covalente bindingen vanwege drie s- en p-orbitalen en elk een waterstofatoom, - als gevolg van de s-orbitalen.

Verzadigde koolwaterstoffen: nomenclatuur isomerie

Bij het uitfaden wordt de structuurformule van de homologe reeks van methaan, butaan C4H10 omdat we tegenkomen het fenomeen isomerie. Bijvoorbeeld molecuulformule C4H10 aan twee afzonderlijke verbindingen S5N12 - drie. Vervolgens wordt het nummer van isomeren met het aantal koolstofatomen in het molecuul van een alkaan toe. Bijvoorbeeld molecuulformule S6N14 aan vijf structuurformules en afzonderlijke verbindingen respectievelijk S7N16 - 9, S8N18 - 18, C10H22 - 76 S12N26 - 355. De eerste vier representatieve alkanen - gassen uit de vijfde tot de twaalfde - vloeistof, aangezien de zestiende - vaste .

Chemische eigenschappen van verzadigde koolwaterstoffen

Alle verzadigt inerte stoffen. Dit is zodat de moleculen van alkanen uit koolstof- en waterstofatomen gebonden sigma-binding daarom kunnen deze verbindingen niet gehecht waterstofatomen. Alkanen reageren groep halogenering, nitrering, splijten. Tijdens halogenering halogenen gemakkelijk vervangende atomen in een molecuul waterstof alkaan. Wanneer nitreren nitro gemakkelijk vervangen waterstof in de tertiaire moeilijk - in de secundaire en primaire koolstofatoom.

Verzadigde en onverzadigde koolwaterstoffen zijn de grondstoffen voor het produceren van verschillende organische stoffen. Afsplitsing waterstofatomen uit de verzadigde koolwaterstoffen worden verkregen onverzadigd (alkenen, alkynen).