Fizične lastnosti aldehidov

Aldehidi vključujejo organske spojine, ki so značilne dvojne vezi med ogljikovimi in atomi kisika in dveh enojnih vezi na istem atomu ogljika s ogljikovodični ostanek označena s črko R in atom vodika. Skupina atomov> C = O se imenuje karbonilna skupina, je značilna za vse aldehide. Veliko aldehidov ima prijeten vonj. Lahko jih pripravimo iz alkoholov z dehidrogeniranjem (odstranjevanje vodika), ter tako prejela skupno ime - aldehidov. Lastnosti določimo prisotnost aldehid karbonilne skupine, njeno mesto v molekuli, kot tudi prostorsko dolžine in razvejenosti iz ogljikovodikov radikal. To pomeni, da poznamo ime snovi, ki jo odraža strukturna formula, je mogoče pričakovati določene kemične in fizikalne lastnosti aldehidov.

Obstajajo dva glavna načina imenovanja aldehidov. Prva metoda temelji na sistemu, ki ga uporablja Mednarodna unija (IUPAC), pogosto se imenuje sistemska nomenklatura. Temelji na dejstvu, da je najdaljša veriga, v kateri je atom ogljika vezan na karbonilno skupino, je podlaga naslovu aldehida, da je njegovo ime izvira iz imena povezanega alkana z nadomestitvijo -an pripono pripono na -al (metan - matanal, etana - etanala , propan-propanal, butan-butanal in tako naprej). Druga metoda oblikovanja imena aldehidov uporablja ime ustreznega karboksilne kisline, kar je rezultat oksidacije (metanala - mravljinčne aldehida, etanala - ocetna aldehida, propanala - aldehida je propionaldehid, butanafa - butiraldehid in podobno).

Glavne strukturne razlike med alkani in aldehidi, ki določajo fizikalne lastnosti aldehidov, je prisotnost v zadnji karbonilni skupini (> C = O). Ta skupina je odgovorna za razlike v fizikalnih in kemičnih lastnostih snovi z enakim številom atomov ogljika ali enake molekulske mase. Te razlike so razložene s polarizacijo karbonilne skupine> Cdelta - + = Odelta--. To pomeni, da je gostota elektronov iz ogljikovega atoma premaknjena proti atomu kisika, zaradi česar je kisik delno elektronegativ, ogljik pa je delno elektropozitiven. Za označevanje polarnosti karbonilne skupine se pogosto uporablja grška delta (delta-), kar pomeni delno polnjenje. Negativni konec ene polarne molekule privlači pozitivni konec druge polarne molekule. Lahko so molekule iste ali druge snovi. Aldehidi se razlikujejo od ketonov v tem, da je v slednjem ogljiku karbonilne skupine povezana z eno samo vezjo na dva ogljikovodikova radikala. V zvezi s tem je zanimivo tudi primerjati fizikalne lastnosti aldehidi in ketoni.

To je polarnost skupine> C = O, ki vpliva na fizikalne lastnosti aldehidov: tališče, temperatura vrelišče, topnost, dipolni moment. Ogljikovodikove spojine, ki so sestavljene samo iz atomov vodika in ogljika, se talijo in zavirajo pri nizkih temperaturah. Za snovi s karbonilno skupino so veliko višje. Na primer, butan (CH3CH2CH2CH3), propanala (CH3CH2CHO) in acetona (CH3SOSN3) imajo enako molekulsko maso 58 in vrelišče v butan 0 ° C, medtem ko je za propanala je 49 ° C, medtem ko acetona je 56 ° C Razlog za veliko razliko je v tem, da imajo polarne molekule večjo možnost, da se privlačijo med seboj kot nepolarnih molekul, torej njihova Zlom zahtevajo več energije in zato potrebuje več toplote za taljenje spojino ali kuhana.

Z rastjo molekulska masa spremenijo se fizične lastnosti aldehidov. Formaldehid (HCHO) je plinasta snov pri normalnih pogojih, acetaldehid (CH3CHO) zavre pri sobni temperaturi. Drugi aldehidi (z izjemo predstavnikov z visoko molekulsko težo) so tekočine pod normalnimi pogoji. Polarne molekule ne enostavno mešati z nepolarno ker so polarne molekule privlačijo med seboj, ne-polarni in niso mogli stisniti med njimi. Zato se ogljikovodiki ne raztopijo v vodi, saj so molekule vode polarne. Aldehidi molekule, v katerih se je število atomov ogljika manjša od 5, raztopljen v vodi, če pa se pojavi število atomov ogljika večje od 5 raztapljanja. Dobra topnost aldehidi iz nizko molekularno težo zaradi tvorbe vodikovih vezi med atomom vodika na molekulo vode in kisikovega atoma karbonilno skupino.

Polarnost molekul, ki jih tvorijo različni atomi, se lahko kvantitativno izrazi s številom, ki se imenuje dipolni moment. Molekule, ki jih tvorijo identični atomi, niso polarne in nimajo dipolnega trenutka. Vektor dipolnega momenta je usmerjen proti elementu v periodični tabeli Mendeleeva (za eno obdobje) v desno. Če molekule sestavljajo atomi ene podskupine, se bo elektronska gostota premaknila proti elementu z manjšim številom rednih števil. Večina ogljikovodikov nima dipolnega momenta ali je njena velikost zelo majhna, vendar je za aldehide veliko višja, kar prav tako pojasnjuje fizikalne lastnosti aldehidov.