Splošna formula alkenov. Lastnosti in značilnosti alkenov

Najenostavnejše organske spojine so omejevalni in nenasičeni ogljikovodiki. Vključujejo snovi razreda alkana, alkin, alkenov.

Njihove formule vključujejo atome vodika in ogljika v določenem zaporedju in količini. Pogosto jih najdemo v naravi.

Opredelitev alkenov

Drugo ime je olefinov ali etilenskih ogljikovodikov. To ime je ime za ta razred spojin v 18. stoletju, ko je bila odprta oljna tekočina minus-etilenklorid.

Alkeni vključujejo snovi, sestavljene iz vodika in ogljikovih elementov. Nanašajo se na aciklične ogljikovodike. V svoji molekuli je ena dvojna (nenasičena) vez, ki povezuje dva atoma ogljika.

Formule alkenov

Vsak razred spojin ima svojo kemično oznako. V njih simboli elementov periodičnega sistema kažejo sestavo in strukturo povezave vsake snovi.

Splošna formula alkenov označuje: C_nH_2n, kjer je število n večje ali enako 2. Pri dešifriranju je jasno, da za vsak atom ogljika obstajata dva atoma vodika.

Molekulske formule alkenov iz homologne serije predstavljajo naslednje strukture: C₂H₄, C₃H₆,C₄H_{8. mesto}, C₅H₁₀, C₆H_{12. mesto}, C₇H₁₄, C_{8. mesto}H₁₆, C₉H₁₈, C₁₀H₂₀. Vidimo lahko, da vsak zaporedni ogljikovodik vsebuje še en ogljik in še dva vodika.

Tukaj je grafični lokacija simbol in vrstni red kemičnih spojin med atomoma v molekuli, ki ima naslednjo formulo alkenov uporabo strukturnaya.S črtice pomenijo valenčne ogljikov vez z vodikom.

Strukturna formula alkena je lahko prikazana v ekspandirani obliki, ko so prikazani vsi kemični elementi in vezi. Z bolj jedrnati ekspresiji olefinov se ogljik-vodikova vez ne prikazuje z valenčnimi črtami.

Skeletna formula je najpreprostejša struktura. Lomljena črta predstavlja osnovo molekule, v kateri so atomi ogljika predstavljeni s svojimi konicami in konci, povezave pa kažejo na vodik.

Kako so nastala imena olefinov?

Iz sistematične nomenklature so alkenske formule in njihova imena sestavljene iz strukture alkanov, ki pripadajo končnim ogljikovodikom. V ta namen se v imenu zadnje priponke -an zamenja z -ylenom ali -enom. Primer je tvorba butilena iz butana in pentena iz pentana.

Za označitev položaja vezi je dvojno glede na atome ogljika označeno z arabsko številko na koncu imena.

Ime alkenov temelji na oznaki ogljikovodika z najdaljšo verigo, v kateri je prisotna dvojna vez. Običajno se izbere konec števila verig, ki je najbližje nenasičeni spojini atomov ogljika.

Če ima strukturna formula alkenov veje, potem navedite imena radikalov in njihovo število ter pred tem postavite številke, ki ustrezajo kraju v verigi ogljika. Nato sledi ime ogljikovodika. Ko so številke običajno postavljene vezaje.

Obstajajo nenasičene radikalne veje. Njihova imena so lahko trivialna ali oblikovana v skladu s pravili nomenklature sistematično.

Na primer, HNS = CH- se imenuje etenil ali vinil.

Izomeri

Molekulske formule alkenov ne morejo navajati izomerizma. Vendar je za ta razred snovi, z izjemo molekule etilena, prostorska sprememba neločljiva.

Izomeri etilenskih ogljikovodikov so lahko vzdolž ogljikovega ogrodja, položaja nenasičenih vezi, interklasa ali prostorskega.

Splošna formula alkenov določa število atomov ogljika in vodika v verigi, vendar ne kaže prisotnosti in lokacije dvojne vezi. Primer je ciklopropan kot interklass izomer C₃H₆ (propilen). Drugo vrste izomerizma manifest v C₄H_{8. mesto} ali butena.

Razne nenasičen stanje komunikacijske pojavlja v buten-1 ali buten-2, v prvem primeru, dvojna povezava blizu prvega atoma ogljika, in drugi - v sredini verige. Izomerizem ogljikovega ogrodja se lahko obravnava z uporabo metilnega propena (CH₃-C (CH₃) = CH₂) in izobutilena ((CH₃) 2C = CH₂).

Prostorska modifikacija je neločljivo povezana z buten-2 v trans in cis-položaju. V prvem primeru so stranski radikali na vrhu in dnu glavne verige ogljika z dvojno vezjo, v drugem izomeru pa so substituenti na isti strani.

Značilnosti olefinov

Splošna formula alkenov določa fizično stanje vseh predstavnikov tega razreda. Začne z etilenom in konča z butilenom (iz C₂ do C₄), snovi obstajajo v plinastem stanju. Tako ima brezbarvni eten sladek vonj, majhna topnost v vodi, manj molekulska masa od zraka.

V tekoči obliki ogljikovodiki homologne reže iz C₅ do C₁₇. Z alkeno, ki ima v glavni verigi 18 atomov ogljika, se fizikalno stanje spremeni v trdno obliko.

Vsi olefini se štejejo za slabo v vodnih medijih, vendar dobro v organskih topilih, kot so benzen ali bencin. Njihova molekulska masa je manjša kot voda. Povečanje ogljikove verige povzroči povečanje temperaturnih značilnosti pri taljenju in vrelju teh spojin.

Lastnosti olefinov

Strukturna formula alkenov kaže prisotnost v okostju dvojne vezi od pi-- in sigma - spojine dveh atomov ogljika. Ta struktura molekule določa njegove kemične lastnosti. Link-pi- se ne šteje za zelo močan, kar jo lahko uniči s tvorbo novih dveh vezi-sigma, ki jih dobimo kot posledica dodajanja para atomov. Nenasičeni ogljikovodiki so elektronski donatorji. Sodelujejo v procesih elektrofilne spajanja.

Pomembna kemična lastnost vseh alkenov je proces halogenacije, z izolacijo spojin, podobnih dihalogeniranim spojinam. Atomi halogenov lahko pritrdimo preko dvojne vezi z ogljikom. Primer je bromiranje propilena s tvorbo 1,2-dibromopropana:

H₂C = CH-CH₃ + Br₂ → BrCH₂sramežljiv - CHBr-CH₃.

Ta proces nevtralizacije barv v bromova voda alkeni velja za kvalitativni dokaz obstoja dvojne vezi.

Pomembne reakcije vključujejo hidrogeniranje oliginov z dodatkom molekule vodika pod delovanjem katalitičnih kovin, kot so platina, paladij ali nikelj. Tako dobimo zasičene ogljikovodike. Formule alkanov, alkenov so podane spodaj v reakciji hidrogeniranja butena:

CH₃-CH₂-CH = CH₂ + H₂ ^Ni→ CH₃-CH₂-CH₂-CH₃.

Postopek pritrditve molekule vodikovega halida na olefine se imenuje
hidrohalogenacija, ki poteka po pravilih, ki jih odkrije Markovnikov. Primer je hidrobromiranje propilena, da se tvori 2-bromopropan. V njej se vodik združuje z dvojno vezjo z ogljikom, ki velja za najbolj hidrogenirano:

CH₃-CH = CH₂ + HBr → CH₃-BrCH-CH₃.

Reakcija alkenovega dodajanja vode pod delovanjem kislin se imenuje hidratacija. Rezultat je molekula propanol-2 alkohola:

CH₃-HC = CH₂ + H₂O → CH₃-OHCH-CH₃.

Ko so izpostavljeni alkeni z žveplovo kislino, poteka proces sulfoniranja:

CH₃-HC = CH₂ + HOminus-OSOminus-OH → CH₃-CH₃CH-Ominus-SO₂minus-OH.

Reakcija se nadaljuje, da se tvorijo kislinski estri, na primer izopropilsulfurne kisline.

Alkenovi so med sežigom dovzetni za oksidacijo z delovanjem kisika s tvorbo vode in plina ogljikovega dioksida:

2CH₃-HC = CH₂ + 9O₂ → 6CO₂ + 6H₂O.

Medsebojno delovanje olefinskih spojin in razredčenega kalijevega permanganata v obliki raztopine vodi v nastanek glikolov ali alkoholov diatomske strukture. Ta reakcija je tudi oksidativna s tvorbo etilen glikola in razbarvanje raztopine:

3H₂C = CH₂ + 4H₂O + 2KMnO₄ → 3OHCH-CHOH + 2MnO₂ +2KOH.

Alkenove molekule so lahko vključene v proces polimerizacije z mehanizmom prostih radikalov ali kation-anionov. V prvem primeru pod vplivom peroksidov dobimo polimer polietilenskega tipa.

Po drugem mehanizmu so kationski katalizatorji kisline in anionske snovi so organokovinske snovi z izolacijo stereoselektivnega polimera.

Kaj so alkani

Imenujejo jih tudi parafini ali omejujejo aciklične ogljikovodike. Imajo linearno ali razvejano strukturo, ki vsebuje le nasičene preproste vezi. Vsi predstavniki homologne serije tega razreda imajo splošno formulo C_nH_{2n + 2}.

Vsebujejo samo atome ogljika in vodika. Splošna formula alkenov se tvori iz označevanja končnih ogljikovodikov.

Imena alkanov in njihovih lastnosti

Najpreprostejši predstavnik tega razreda je metan. Sledijo snovi, kot so etan, propan in butan. V osrčju njihovega imena je koren števila v grščini, na katerega se doda suffix-an. Imena alkanov so navedena v nomenklaturi IUPAC.

Splošna formula alkenov, alkinov, alkanov vključuje samo dve vrsti atomov. Ti vključujejo elemente ogljika in vodika. Število atomov ogljika v vseh treh razredih sovpada, razlika se opazi le v količini vodika, ki se lahko odcepi ali pritrdi. Nasičeni ogljikovodiki dajo nenasičene spojine. Parafini v molekuli vsebujejo še dva atoma vodika kot olefini, kar potrjuje splošna formula alkanov, alkenov. Struktura Alkenesa velja za nenasičene zaradi prisotnosti dvojne vezi.

Če primerjamo število voshy-doshy-roshy-dnyh in ugshy-leshy-roshy-dnyh atoshy-mov v alshy-kashy-poskusih, bo vrednost makshy-sishy-malshy NYM v primerjavi z drugimi razredi ugshy-leshy-voshy-doshy -roshy-dov.

Začenši z metanom in konča z butanom (iz C₁ do C₄), snovi obstajajo v plinastem stanju.

V tekoči obliki ogljikovodiki homologne reže iz C₅ do C₁₆. Z alkanom, ki ima v glavni verigi 17 atomov ogljika, se fizikalno stanje spremeni v trdno obliko.

Za njih je značilna izomerizem vzdolž ogljikovega ogrodja in optične modifikacije molekule.

Parafinov z ogljikom vashy lentshy-noshy-sti obravnavane popolnoma zashy-nyashy-Tymi sosednji ugshy-leshy-roshy dashy-E-ali-voshy doshy-roshy-dashy-E, da se tvori vez sigma - tip. Z hishy-mishy-cheshy-vanje vidika, to povzroča svoje slabosti svoyshy-vanje, ki je razlog, zakaj so alkani imenujemo preshy-delshy-nyshy je ali nashy-syshy-schenshy-nyshy je ugshy-leshy-voshy-doshy-roshy- dov, prikrajšan za afiniteto.

Vstopajo v substitucijske reakcije, povezane z radikalno halogenacijo, sulfokloriranjem ali nitriranjem molekule.

Parafini se pri visokih temperaturah oksidirajo, sežgejo ali razkrojijo. Pod delovanjem reakcijskih pospeševalcev pride do razcepitve atomov vodika ali dehidrogenacije alkanov.

Kaj so alkini

Imenujejo se tudi acetilenski ogljikovodiki, v katerih je v ogljični verigi prisotna trojna vez. Struktura alkinov je opisana s splošno formulo C_nH_2n-2. Pokaže, da v nasprotju z alkani, acetilenski ogljikovodiki nimajo štirih atomov vodika. Zamenjajo jih trojne vezi, ki jih sestavljata dva pi-povezave.

Takšna struktura določa kemijske lastnosti določenega razreda. Strukturna formula alkenov in alkinov jasno kaže nenasičenost njihovih molekul, pa tudi prisotnost dvojice (H₂CCHCH₂) in trojno (HCequiv-CH) vez.

Ime alkinov in njihove značilnosti

Najenostavnejši predstavnik je acetilen ali HCequiv-CH. Imenuje se tudi etina. Izvira iz imena nasičenega ogljikovodika, v katerem se odstrani pripono -an in dodaja -in. V imenah dolgih alkinov številka označuje lokacijo trojne vezi.

Poznavanje strukturo nasičenih in nenasičenih ogljikovodikov se lahko določi na podlagi pismu stoji splošna formula alkini: a) CnH2n- a) CnH2n + 2- c) CnH2n-2- r) CnH2n-6. Pravi odgovor je tretja možnost.

Začne se z acetilenom in konča z butanom (iz C₂ do C₄), so snovi v plinastem stanju.

V tekoči obliki so ogljikovodiki homologne reže od C₅ do C₁₇. Z alkinkom, ki ima v glavni verigi 18 atomov ogljika, se fizikalno stanje spremeni v trdno obliko.

Za njih je značilen izomerizem vzdolž ogljikovega ogrodja, s položajem trojne vezi, pa tudi z interklasnimi modifikacijami molekule.

Glede na njihove kemijske lastnosti so acetilenski ogljikovodiki podobni alkenam.

Če ima alkin terminalno trojno vez, potem delujejo kot kisline, ki tvorijo alkinske soli, na primer NaCequiv-CNa. Prisotnost dveh pi-vezanje naredi molekulo acetilidina natrija močan nukleofil, ki vstopa v reakcijo substitucije.

Acetilen se podvrže kloriranju v prisotnosti bakrovega klorida, da dobimo dikloroacetilen, kondenzacijo pod vplivom haloalkina z izolacijo molekul diacetilena.

Alkine sodelujejo v reakcijah elektrofilne vezave, katerih princip je osnova halogenacije, hidohalogenacije, hidrotacije in karbonilacije. Vendar pa so taki procesi šibkejši kot pri alkeni z dvojno vezjo.

Za acetilenske ogljikovodike so možne reakcije dodajanja preko nukleofilne vrste molekule alkohola, primarnega amina ali vodikovega sulfida.