Ograničiti ugljikovodike: opće karakteristike, izomerizam, kemijska svojstva

Ugljikovodici su najjednostavnija skupina organskih tvari, njihove molekule imaju atome samo dva kemijska elementa - ugljik i vodik. Od raznih ugljikovodika koji koriste metode kemijske sinteze, većina klasa organski spojevi.

Ugljikovodici su podijeljeni u dvije podklase - aciklički i ciklički. Po aciklički ugljikovodici, ili masnih ugljikovodici ili alifatski ugljikovodici, obuhvaćaju slijedeće grupe: zasićene ugljikovodike (alkani), nezasićene (alkena, alkina, diena), aciklični terpena. Ciklički ugljikovodici predstavljaju skupine cikloparafina, arena i cikličkih terpena. Ponekad se terpeni upućuju na objekte proučavanja bioorganske kemije.

Zasićeni ugljikovodik (alkani) - spoj molekula ugljika i vodika u kojem su sve valencija preostao nakon veza između ugljikovih atoma su jednostruka veza, zasićeni ugljikovi atomi vodika. Svi alkani se mogu smatrati derivatima ili homologima metana. Ako iz metana, koji ima molekulsku formulu CH4, uzme jedan atom vodika, nastaje radikal CH3. S obzirom na činjenicu da se u molekuli organske tvari kao što je ugljik je obično tetravalentni, spajanje dvaju takvih radikala uzrokuje pojavu drugog homolognog predstavnik niza - etan (C2H6). Ako se formira etan iz uzeti jedan od atoma vodika, etilni radikal, koji je, nakon što je spajanje na treći homologa tvori CH3 - propan.

Analizirajući strukturna formula propan, lako instalirati, da je struktura molekula njegove sastoji od dvije vrste atoma ugljika - primarne i sekundarne. Svaki primarni ugljikov atom vezan je za jedan ugljikov atom vlastitom valencijom, a sekundarna dva valencija s dva ugljikova atoma. Ako uklonimo atom vodika iz primarnog atoma ugljika u propanu, nastaje primarni propil, od sekundarnog - sekundarnog propila. Pridruživanja primarnu ili sekundarnu propil bromida uzrokuje stvaranje strukturnih varijacije četvrtog homologa. Dvije veze nastaju - ravni normalno butana i izobutan karboksilne lanca razgranatog ugljikovog lanca.

Ograničiti ugljikovodike: struktura

Tipični predstavnik alkana je metan. Molekularna formula CH4. Alkanske molekule karakterizirane su sigma vezom. U molekuli metana, ugljikov atom formira četiri kovalentne veze zbog jednog s i tri p-orbita, a svaki vodikov atom je zbog s-orbita.

Ograničenje ugljikovodika: nomenklatura i izomerizam

Pri dedukciji strukturnih formula homologne serije metana, počevši od butana C4H10, susrećemo se s fenomenom izomerizma. Na primjer, molekulska formula C4H10 odgovara dva pojedinačna spoja, C5H12-tri. Nakon toga, broj izomera s brojem ugljikovih atoma u molekuli alkana povećava. Na primjer, molekulske formule S6N14 ispuniti pet strukturnih formula i pojedinačnih spojeva, odnosno, S7N16 - 9, S8N18 - 18, C10H22 - 76 S12N26 - 355. Prve četiri reprezentativna alkani - plinovi iz petog do dvanaestog - tekućine, budući šesnaesti - krutine ,

Kemijska svojstva zasićenih ugljikovodika

Svi ograničeni ugljikovodici su inertne tvari. To se objašnjava činjenicom da su u molekulama alkana atomi ugljika i vodikovi povezani zajedno s sigma vezama, tako da ovi spojevi ne mogu vezati atome vodika. Alkani ulaze u radikalnu halogenaciju, nitriranje i reakcije cijepanja. U postupku halogeniranja atomi halogena lako zamjenjuju atome vodika u alkanskoj molekuli. Kada se nitrira, nitro skupina lako zamjenjuje vodik u tercijarnom, teškom - u sekundarnom i primarnom ugljikovom atomu.

Granica i nezasićenih ugljikovodika su sirovine za dobivanje raznih organskih tvari. Razdvajanjem vodikovih atoma iz krajnjih ugljikovodika može se dobiti nezasićena (alkeni, alkini).