Alcanele sau proprietățile hidrocarburilor saturate, nomenclatura, exemple



alcani sau hidrocarburi saturate ele sunt caracterizate prin faptul că au numai legături covalente simple în structura lor. Aceasta înseamnă că atomii de carbon prezenți în aceste specii sunt legați de cantitatea maximă de atomi de hidrogen cu care este posibil să se formeze legături, din acest motiv sunt cunoscute ca saturate.

În universul chimiei organice, alcani, de asemenea, cunoscut sub numele de parafine, sunt considerate specii destul de abundente și importante care aparțin grupului (ca hidrocarburi nesaturate) hidrocarburi alifatice.

Luând exemplul cel mai simplu hidrocarbura saturata poate fi: metan, un compus găsit în faza gazoasă în condiții standard de mediu (25 ° C și atm), a cărui formulă este CH4.

După cum se poate observa, singurul atom de carbon prezent în această moleculă are patru legături simple, unul cu fiecare atom de hidrogen.

Alkenurile și alchinii au o utilizare comercială importantă, ca în cazul etilenei și propilenei; dar ele sunt și compuși mai reactivi decât hidrocarburile saturate, determinându-le să aibă o gamă largă de reacții care apar din alchene și alchine comune.

index

  • 1 Nomenclatorul alcanilor
    • 1.1 Nomenclatorul hidrocarburilor lineare saturate
    • 1.2 Nomenclatorul hidrocarburilor ramificate saturate
    • 1.3 Nomenclatorul hidrocarburilor saturate ciclice
  • 2 Proprietăți
    • 2.1 Izomerizarea geometrică
    • 2.2 Aciditatea
    • 2.3 Polaritatea
    • 2.4 Puncte de fierbere și topire
  • 3 Exemple de alcani
    • 3.1. Alcani liniari
    • 3.2. Alcani ramificați
    • 3.3 Cicloalcani
  • 4 Referințe

Nomenclatura alcanelor

Pentru a numi în mod corect alcanii sau hidrocarburi saturate, primul lucru pe care ar trebui să ia în considerare este că, în conformitate cu (Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată) IUPAC nu ar trebui să se aplice nomenclatura sistematică pentru cele mai simple patru alcani.

Nomenclatorul hidrocarburilor lineare saturate

Acești compuși au formula generală CnH2n + 2, unde valoarea n poate fi numai numere întregi pozitive (n = 1,2, ...) și ele sunt numite folosind prefixul corespunzător numărului de atomi de carbon, iar sufixul este adăugat -ano.

Astfel, primele patru molecule saturate sunt: ​​metan (CH4), etan (C.2H6), propan (C)3H8) și butan (C.4H10).

Pentru a începe cu nomenclatura alcani având cinci până la zece atomi de carbon, cantitatea acestor atomi să fie prezenți în cel mai lung lanț, cu condiția să fie continuu numărate.

În plus, în cazul în care un alcan este scos de la un atom de hidrogen, el devine un substituent, adică un grup căruia îi este schimbată terminația -ano de I-il. De exemplu, metanul (CH4) ar deveni metil (-CH3) și în mod similar cu celelalte molecule.

Luând în considerare ceea ce sa spus până acum și adăugând că numărătoarea trebuie să pornească întotdeauna cu atomul de carbon care posedă cel mai apropiat substituent, este indicată poziția substituentului urmată de numele alcanului.

Astfel, compusul de mai sus este numit 3-metilpentan.

Nomenclatorul hidrocarburilor ramificate saturate

De asemenea, alcani cu catenă ramificată au aceeași formulă generală ca și alcani liniari, dar cu n> 2. Deci, ori de câte ori unul sau mai mulți atomi sau grupuri de atomi înlocuiesc unul sau mai mulți atomi de hidrogen, ar trebui să se menționeze locația acestor substituenți.

Dacă există mai multe ramuri ale unor grupări alchil similare, se folosesc expresii di-, tri- sau tetra- pentru a indica cantitatea acestor substituenți, precedată de indicarea pozițiilor lor și culminând cu numele alcanului.

În cazul în care substituenții sunt diferiți, sunt denumiți în conformitate cu ordinea alfabetică, pot avea, de asemenea, substituenți nu carbonice, sub formă de clor (Cl) sau nitro (NO2).

În toate cazurile, pentru a contoriza numerele de carbon ale lanțului principal, cel mai mic număr este dat carbonului care este legat de cel mai mic substituent în ordinea alfabetică și continuă să urmeze acea direcție.

Nomenclatorul hidrocarburilor saturate ciclice

Hidrocarburi ciclice saturate, mai bine cunoscute sub numele de cicloalcani au formula generală CnH2n, unde n = 3,4, ...

În aceste molecule organice, atomii de carbon care îl cuprind sunt aranjați într-o manieră închisă, adică structura lor formează un inel.

Pentru a numi aceste specii, urmați liniile directoare descrise mai sus pentru alcani liniari și ramificați, adăugând prefixul ciclo-. De asemenea, este luată în considerare ciclopropanul (C)3H6) drept cel mai simplu cicloalcan.

În același mod, aceste molecule pot conține mai mult de un inel integrat în lanțul lor principal, cu un număr minim de atomi de carbon egal cu trei și chiar formând structuri de complexitate ridicată.

proprietăţi

hidrocarburi saturate au caracteristica principala de a forma legături simple între atomi, care le-un grup foarte mare de molecule face și conferă proprietăți specifice destul așa cum este detaliat mai jos:

Izomerizarea geometrică

Structura moleculelor de alcani produce modificări în proprietățile lor fizice și chimice, datorită conformării celor patru legături pe care le poate forma carbonul.

Aceasta înseamnă că, deși în aceste molecule carbonul posedă o hibridizare sp3, unghiurile dintre atomii lor adiacenți pot varia în funcție de tipul de atom.

Pentru a explica mai precis, cicloalcani au unghiuri de torsiune care le conferă o caracteristică unică numită stereochimie, poate afecta energia moleculei și alți factori inerente acestui obiectiv, ca conferind spectroscopice și proprietăți optice.

acritură

Hidrocarburile saturate prezintă o reactivitate relativ scăzută la speciile ionice și celelalte specii polare. În același timp, ele nu au practic nici o interacțiune cu substanțe acide și alcaline.

polaritate

Alcanii sunt considerați neconductori, deoarece au practic polaritate zero în prezența unui câmp electric. Prin urmare, punțile de hidrogen nu pot fi create pentru a permite solubilitatea lor în solvenți polari.

Deci, ele sunt practic solubile în toți solvenții nepolari, fiind nemiscibili cu solvenți polari cum ar fi apa.

Punctele de fierbere și topire

În cazul hidrocarburilor saturate, se produc interacțiuni intermoleculare datorate forțelor van der Waals, în care cele mai puternice interacțiuni determină puncte mai înaltă de fierbere.

Se observă o tendință similară pentru punctele de topire, dar acest lucru se datorează capacității de ambalare pe care o posedă molecula.

Deoarece aceste interacțiuni sunt direct legate de greutatea moleculară a speciei, cu cât este mai mare moleculă, cu atât va fi mai mare punctul de fierbere și de topire.

Deci, pentru a avea o structură mai rigidă, care conferă un plan de contact intermoleculare, cicloalcani și posedă puncte de fierbere mai mari decât fuziunea lor alcani liniară.

Exemple de alcani

Alcani liniari

metan: Este un gaz incolor și inodor, produs în abundență în natură și ca produs al anumitor activități umane. Metanul este cel mai simplu membru al alcani și este printre cele mai potente de gaze cu efect de seră (Encyclopaedia Britannica, 2017).

etan: este un gaz care se găsește în principal în gazele naturale și care este utilizat în amestecuri cu alte gaze pentru a produce combustibili.

propan: este un gaz incolor, care se găsește în gazele naturale și este folosit drept combustibil în case și industrii. Formula chimică a propanului este C3H8 și formula extinsă este CH3CH2CH2 (Propan Formula, S.F).

butan: sau n-butanul este una dintre zecile de gaze extrase din gazele naturale brute și poate fi de asemenea produsă din țiței. N-butanul este un gaz incolor multifuncțional. Butanul poate fi folosit pentru încălzire, răcire și combustibil pentru brichete.

N-pentan: este un lichid transparent, incolor, cu un miros similar uleiului. Pentanul se găsește în băuturi alcoolice și în ulei de hamei. Acest alcan este o componentă a unor combustibili și este folosit ca un solvent de specialitate în laborator.

N-hexan: este un lichid limpede, incolor, cu un miros similar uleiului. Se găsește în fructele citrice și se utilizează pentru a extrage uleiuri comestibile din semințe și legume, ca solvent pentru uz special și ca agent de curățare.

N-heptan: este un lichid limpede, incolor, cu un miros similar cu cel al uleiului. Se găsește în cardamom. Mai puțin dens decât apa și insolubil în apă. Vaporii sunt mai grei decât aerul.

N-octan: este un lichid incolor cu miros de benzină. Mai puțin dens decât apa și insolubil în apă. Prin urmare, plutește în apă. Produce vapori iritanți.

Clorura de metil: numit și clorometan, este un gaz incolor. Este cel mai simplu haloalcan utilizat în fabricarea polimerilor siliconici și în fabricarea altor produse chimice.

cloroform: este un lichid incolor, mirosos și foarte volatil care a fost utilizat pe scară largă pentru proprietățile anestezice. Datorită acestor proprietăți, aveți reputația de a fi capabil de a paraliza sau a lovi oameni, chiar si atunci cand sunt consumate in doze mici (MoviesDoes Cloroform într-adevăr te Knock cât mai repede pe care o arată filme?, 2016).

Tetraclorură de carbon: De asemenea, numit tetraclormetan, un lichid incolor, dens, foarte toxice, volatile, neinflamabil, cu miros caracteristic și este utilizat ca solvent.

cloretan: este un gaz care condensează sub presiune ușoară. Cloroetanul este utilizat în principal pentru ameliorarea durerii locale în medicina sportivă (Centrul Național pentru Biotehnologii Informaționale, 2017).

brometanDe asemenea, cunoscut sub numele de bromură de etil, este un lichid incolor volatil, ușor solubil și mai dens decât apa. Vaporii sunt mai grei decât aerul. Se utilizează pentru fabricarea produselor farmaceutice și ca solvent.

Alcani ramificați

izobutan: este un gaz incolor cu un miros slab de ulei. Este trimis ca gaz lichefiat sub presiunea vaporilor. Contactul cu lichidul poate provoca degeraturi. Se aprinde ușor.

izopentan: numit și 2 metilbutan, este un lichid apos incolor, cu miros de benzină. Plutește în apă. Se produc vapori inflamabili și iritanți (Centrul Național de Informații pentru Biotehnologie, Baze de date compuse PubChem; 2017).

2-metilpentan: este un alcan cu catenă ramificată cu formula moleculară C6H14. Este un lichid apos cu miros de benzină care plutește pe apă și produce o vapori iritant.

3,3-Dimetilhexan: găsite în ierburi și mirodenii. 3, 3-Dimetilhexanul este o componentă a uleiului de Osmanthus fragrans (osmanthus dulce) și ginseng.

2,3-dimetilhexan: găsite în fructe. 2,3-Dimetilhexanul este o componentă volatilă a amidonului.

neopentan: este un lichid mai puțin dens decât apa. Insolubil în apă, dar solubil în alcool (Centrul Național pentru Informații Biotehnologice, 2015).

2, 2,4-trimetilpentan: sau izooctanul este eliberat în mediul înconjurător prin fabricarea, utilizarea și eliminarea produselor asociate cu industria petrolieră. 2,2,4-trimetilpentanul a pătruns în pielea unei ființe umane și a provocat necroza pielii și a țesutului în mână, operație necesară (Centrul Național pentru Biotehnologii Informaționale, 2017).

cicloalcani

ciclopropan: este un gaz incolor, cu un miros similar uleiului. Contactul cu lichidul poate provoca degeraturi. Se poate sufoca prin deplasarea aerului și are un efect narcotic în concentrație ridicată.

ciclobutan: Gaz care condensează la un lichid la 13 ° C. Insolubil în apă. Solubil în alcool, acetonă și eter.

ciclopentan: este un lichid limpede, incolor, cu un miros similar uleiului. Mai puțin dens decât apa și insolubil în ea. Vaporii sunt mai grei decât aerul.

ciclohexan: se găsește în rutabaga. Diluant în amestecuri de aditivi coloranți pentru uz alimentar.

cicloheptan: este un lichid uleios incolor, insolubil și mai puțin dens decât apa. Inhalarea concentrațiilor mari poate avea un efect narcotic. Se utilizează pentru fabricarea altor produse chimice.

ciclooctan: este o hidrocarbură policiclică cu nouă atomi de carbon. Insolubil în apă

metilciclohexan: este un lichid limpede, incolor, cu un miros similar uleiului. În metilciclohexan, conformația scaunului în care grupa mare de metil este ecuatorial este cea mai stabilă și, prin urmare, cea mai populată dintre toate conformările posibile (Carey, 2011).

Izopropil ciclohexan: este un lichid incolor găsit în fructe. Ciclohexanul izopropil se găsește în carica papaya (papaya).

metilciclopentan: este un lichid incolor insolubil și mai puțin dens decât apa. Vaporii pot fi narcotice și iritante. Metilciclopentanul este izolat din Helianthus annuus (floarea-soarelui).

norboran: este un alcan biciclic numit de asemenea biciclo [2.2.1] heptan cu formula C7H12.

referințe

  1. alcani. (2016, 28 noiembrie). Adus de la chem.libretexts.org.
  2. alcani. (S.F.). Adus de la hyperphysics.phy-astr.gsu.edu.
  3. (2014 ). alcani. Adus de la bbc.co.uk
  4. Carey, F. A. (2011, 2 decembrie). hidrocarbură. Recuperat din britannica.
  5. Encyclopædia Britannica. (2017, 24 martie). metan. Recuperat de la britannica.com.
  6. Academia Khan. (S.F.). Alcani, cicloalcani și grupări funcționale. Recuperat dekhanacademy.org.
  7. Filmele dau cloroform într-adevăr te bate la fel de repede ca acestea arată în filme? (2016). Recuperat de la scienceabc.
  8. Centrul Național de Informații Biotehnologice ... (2017, 06 mai). Baze de date compuse PubChem; CID = 6337. Adus de la PubChem.
  9. Centrul National de Informare Biotehnologica. (2015, 6 mai). Baze de date compuse PubChem; CID = 10041. Adus de la PubChem.
  10. Centrul National de Informare Biotehnologica. (2017, 6 mai). Baze de date compuse PubChem; CID = 10907. Adus de la PubChem.
  11. Centrul National de Informare Biotehnologica. Baze de date compuse PubChem; (2017, 6 mai). Baze de date compuse PubChem; CID = 6556,. Adus de la PubChem.
  12. Propan Formula. (S.F.). Recuperat de la softschools.com.