Kaj so alifatski ogljikovodiki?

Alifatični ogljikovodiki so organske spojine,

Splošna formula alkanov

Za predstavnike tega razreda je značilna splošna formula CnH2n + 2. Parafini vključujejo vse spojine, ki imajo odprto verigo, kjer so atomi združeni z enostavnimi vezmi. Ker so v normalnih pogojih alifatski ogljikovodiki z nizko aktivnimi spojinami, dobijo svoje ime "parafini". Pojasnili bomo nekatere značilnosti strukture predstavnikov tega razreda, naravo vezi v molekulah, področja uporabe.

Kratek opis metana

Kot najpreprostejši predstavnik tega razreda lahko omenimo metan. To je tisti, ki začne alifatsko vrsto ogljikovodikov. Razkrivamo njegove značilnosti.

Metan je pod normalnimi pogoji plinasta snov brez vonja in brezbarvne snovi. Ta spojina se v naravi oblikuje z razgradnjo brez prisotnosti kisika v zraku živali in rastlinskih organizmov. Na primer, najdemo jo v zemeljskem plinu, zato ga trenutno uporabljamo v velikih količinah kot gorivo v proizvodnji in v vsakdanjem življenju.

Kakšne kemične vezi imajo ti ogljikovodiki? Alifatske, mejne organske spojine so kovalentne polarne molekule.

Molekula je Tetraedarski oblika metana molekulo, vrsto hibridizacijo ogljikovih atomov v sp3, ki ustreza razteza pod kotom 109 stopinj 28 minut. Zaradi tega so alifatski ogljikovodiki kemijsko nizko aktivne spojine.

Značilnosti homologov metana

Poleg metana so tudi drugi ogljikovodiki v zemeljskem plinu in olju, ki imajo podobno strukturo z njim. Prve štiri predstavnike homologne serije parafinov so v plinastem agregatnem stanju in imajo nepomembno topnost v vodi.

Ker se vrednost poveča relativna molekulska masa opazimo povečanje vrelišča in tališča CxHy. Med posameznimi predstavniki serije obstaja definitivna razlika CH2, ki se imenuje homološka razlika. To je neposredna potrditev pripadnosti spojine tej organski seriji.

Vsi alifatski ogljikovodiki so snovi, ki so hitro topne v organska topila.

Izomerizem serije

Za predstavnike številnih parafinov je značilen izomerizem ogljikovega ogrodja. Razlaga jo z možnostjo prostorskega vrtenja ogljikovega atoma okoli kemičnih vezi. Na primer, za povezavo sestave C4H10 lahko vzamete ogljikovodik z ravnim ogljikovim ogrodjem - butanom. Ker bo strukturni izomer 2-metilpropan, ki ima razvejano strukturo.

Med tipičnimi kemičnimi lastnostmi, značilnimi za parafine, je treba opozoriti nadomestna reakcija. Zasičenost vezi zadeva kompleksnost reakcije, njen radikalen mehanizem. Za pridobitev halogeniranih derivatov alifatskih ogljikovodikov je potrebno reakcijo halogeniranja izvajati v prisotnosti UV sevanja. Verižna narava te interakcije je opaziti pri vseh predstavnikih te serije. Nastali produkti se imenujejo derivati ​​halogenov. Uporabljajo se v kemični industriji kot organska topila.

Poleg tega vsi alifatski in aromatični ogljikovodiki gorijo v prisotnosti kisika, tvorijo vodo in ogljikov dioksid. Odvisno od odstotne vsebnosti molekule ogljika se sprosti drugačna količina toplote. Ne glede na pripadnost razredu organskih spojin so vsi procesi zgorevanja eksotermne reakcije, ki se uporabljajo v vsakdanjem življenju in industriji.

Dehidrogenacija metana (delitev vodika) ima tudi praktično uporabo. Kot rezultat tega postopka se oblikuje acetilen, ki je dragocena kemična surovina.

Uporaba alkanov in klorirani alkani

Diklorometan, kloroform in tetraklorometan so tekočine, ki so odlična organska topila. Kloroform in jodoform se uporabljajo v sodobni medicini. Razkroj metana je ena od industrijskih metod proizvodnje saj, ki je potrebna za izdelavo tiskarskega črnila. Metan se šteje za glavni vir proizvodnje plinastega vodika v kemični industriji, ki gre za proizvodnjo amoniaka, pa tudi za sintezo številnih organskih snovi.

Nenasičeni ogljikovodiki

Nenasičeni alifatski ogljikovodiki so predstavniki številnih etilena in acetilena. Analiziramo njihove osnovne lastnosti in aplikacije. Za alkene je značilna prisotnost dvojne vezi, tako da ima splošna formula za serijo obliko CnH2n.

Glede na nenasičenost teh snovi je mogoče ugotoviti, da vstopajo reakcijske spojine: hidrogeniranje, halogeniranje, hidratacija, hidrohalogenacija. Poleg tega so lahko predstavniki številnih etilenov polimerizirani. To je posebna značilnost, ki predstavnike tega razreda povprašuje v sodobni kemični proizvodnji. Polietilen in polipropilen sta snovi, ki tvorijo osnovo polimerne industrije.

Acetilen je prvi predstavnik serije s splošno formulo CnH2n-2. Med posebnimi značilnostmi teh spojin lahko izločimo prisotnost trojne vezi. Njena prisotnost razlaga potek reakcij spojine s halogeni, vodo, vodikovim halidom, vodikom. Če se trojna vez v takih spojinah nahaja v prvem položaju, je za alkine značilna kvalitativna substitucijska reakcija s kompleksno srebrovo soljo. Ta sposobnost je kvalitativna reakcija na alkin, ki jo uporabljamo za zaznavanje v mešanici z alkeno in alkanom.

Aromatični ogljikovodiki so ciklične nenasičene spojine, zato se ne štejejo za alifatske spojine.

Zaključek

Kljub razlikam v količinski sestavi predstavnikov mejnih in nenasičenih alifatskih spojin so podobne kakovosti, vsebujejo ogljik in vodik v molekulah. Razlike v kvantitativne sestave (različne splošne formule) predstavniki nasičene in nenasičene CxHy razložiti razlika v mehanizmih reakcijskih proizvajajo različne proizvode.

To je razlog, zakaj so člani vseh razredov teh spojin vstopijo v reakcijo izgorevanjem, da tvori ogljikov dioksid, vodo, dodeljevanje določeno količino toplotne energije, ki jih naredi priljubljen kot gorivo v vsakdanjem življenju in industriji.