Alkanes atau sifat hidrokarbon tepu, nomenklatur, contoh



The alkana o hidrokarbon tepu mereka dicirikan dengan mempunyai struktur ikatan kovalen hanya dalam struktur mereka. Ini bermakna bahawa atom-atom karbon yang terdapat dalam spesies ini dikaitkan dengan jumlah maksimum atom hidrogen dengan mana ia boleh membentuk bon, oleh sebab itu ia dikenali sebagai tepu.

Di alam semesta kimia organik, alkana, juga dikenali sebagai parafin, dianggap spesies agak banyak dan penting yang dipunyai oleh kumpulan hidrokarbon alifatik (seperti hidrokarbon tak tepu).

Hidrokarbon tepu yang paling sederhana yang boleh dibentuk diambil sebagai contoh: metana, sebatian yang berada dalam fasa gas di bawah keadaan persekitaran piawai (25 ° C dan atm), yang formulanya ialah CH4.

Seperti yang dapat dilihat, satu-satunya atom karbon yang terdapat dalam molekul ini mempunyai empat ikatan mudah, satu dengan setiap atom hidrogen.

Alkenes dan alkena mempunyai kegunaan komersil yang penting, seperti dalam hal etilena dan propilena; tetapi mereka juga lebih banyak sebatian reaktif daripada hidrokarbon tepu, menyebabkan mereka mempunyai pelbagai tindak balas yang tinggi yang timbul daripada alkenes dan alkena biasa.

Indeks

  • 1 Nomenklatur alkana
    • 1.1 Tatanama hidrokarbon tepu linier
    • 1.2 Tatanama hidrokarbon bercabang tepu
    • 1.3 Nomenklatur hidrokarbon cecair kitaran
  • 2 Hartanah
    • 2.1 Isomerisasi geometri
    • 2.2 Keasidan
    • 2.3 Polariti
    • 2.4 Titik didih dan lebur
  • 3 Contoh alkana
    • 3.1 Alkane alkana
    • 3.2 alkane bercabang
    • 3.3 Sikloalkana
  • 4 Rujukan

Tatanama Alkane

Dalam usaha untuk betul menamakan alkana atau hidrokarbon tepu, perkara pertama yang anda perlu dipertimbangkan ialah bahawa mengikut IUPAC (Kesatuan Antarabangsa Tulen dan Gunaan) tidak perlu memohon tatanama sistematik yang paling mudah untuk empat alkana.

Nomenklatur hidrokarbon tepu linier

Sebatian ini mempunyai formula umum CnH2n + 2, di mana nilai n hanya boleh bilangan bulat positif (n = 1,2, ...), dan ia dinamakan dengan menggunakan awalan sepadan dengan bilangan atom karbon dan akhiran ditambah -anus.

Jadi, empat molekul tepu pertama adalah: metana (CH4), etana (C2H6), propana (C)3H8) dan butana (C4H10).

Untuk memulakan dengan nomenklatur alkana yang mempunyai antara lima dan sepuluh atom karbon, jumlah atom-atom ini yang terdapat dalam rantai terpanjang adalah dikira, selagi ia berterusan.

Di samping itu, dalam hal alkane dikurangkan atom hidrogen, ia menjadi substituen, iaitu kumpulan yang mana penamatan itu diubah -anus oleh -ilo. Sebagai contoh, metana (CH4) akan menjadi metil (-CH3) dan sejenisnya dengan molekul lain.

Mengambil kira apa yang telah dikatakan sehingga sekarang, dan menambah bahawa kiraan mesti selalu dimulakan dengan atom karbon yang mempunyai substituen yang terdekat, kedudukan substituen diikuti dengan nama alkane ditunjukkan..

Oleh itu, sebatian di atas dipanggil 3-methylpentane.

Tatanama hidrokarbon tepu bercabang

Begitu juga, alkana rantai bercabang mempunyai formula umum yang sama seperti alkane linear, tetapi dengan n> 2. Oleh itu, apabila satu atau lebih atom atau kumpulan atom menggantikan satu atau lebih atom hidrogen, lokasi substituen ini harus diperhatikan.

Jika terdapat beberapa cabang alkil yang serupa, ungkapan digunakan di-, tri- o tetra- untuk menunjukkan kuantiti substituen ini, didahului oleh petunjuk kedudukan mereka dan memuncak dengan nama alkane.

Sekiranya substituen berbeza, mereka dinamakan mengikut susunan abjad, dan mungkin juga mempunyai substituen bukan karbon, seperti klorin (Cl) atau nitro (NO2).

Dalam semua kes, untuk mengira bilangan karbon rantai utama, nombor terkecil diberikan kepada karbon yang dikaitkan dengan substituen terendah dalam susunan abjad, dan ia terus mengikuti arah itu.

Nomenklatur hidrokarbon tepu kitaran

Hidrokarbon siklik yang cair, lebih dikenali sebagai sikloalkana mereka mempunyai formula umum CnH2n, di mana n = 3,4, ...

Dalam molekul organik ini, atom-atom karbon yang membentuknya disusun dengan cara yang tertutup, iaitu strukturnya membentuk cincin.

Untuk menamakan spesies ini, kami mengikuti garis panduan yang digambarkan di atas untuk alkana linear dan bercabang, hanya menambah awalan kitaran-. Juga, siklopropana (C) dianggap3H6) sebagai sikloalkana yang paling mudah.

Dengan cara yang sama, molekul-molekul ini boleh mengandungi lebih daripada satu cincin yang terintegrasi dalam rantai utama mereka, dengan minimum atom karbon sama dengan tiga dan bahkan membentuk struktur yang sangat kompleks.

Hartanah

Hidrokarbon jenuh mempunyai ciri utama membentuk ikatan mudah di antara atomnya, yang menjadikannya kumpulan molekul yang sangat banyak dan memberi mereka ciri-ciri tertentu seperti yang terperinci di bawah:

Isomerisasi geometri

Struktur molekul alkana menghasilkan pengubahsuaian dalam sifat fizikal dan kimia mereka, disebabkan oleh penggabungan empat ikatan karbon yang dapat membentuk.

Ini bermakna walaupun dalam molekul ini karbon mempunyai hibridisasi sp3, sudut-sudut di antara atom-atom yang bersebelahannya mungkin berbeza-beza bergantung kepada jenis atom.

Untuk menjelaskan lebih tepat lagi, sikloalkana telah sudut kilasan yang memberikan mereka ciri-ciri unik yang dikenali sebagai stereokimia, boleh menjejaskan tenaga molekul dan faktor-faktor lain yang wujud di dalamnya, kerana optik dan sifat-sifat spektroskopi memberi.

Keasidan

Hidrokarbon jenuh menunjukkan reaktiviti yang agak rendah terhadap spesies polar ionik dan lain-lain. Pada masa yang sama, mereka tidak mempunyai sebarang interaksi dengan bahan asid dan alkali.

Polariti

Alkanes dianggap tidak konduktif, kerana ia mempunyai polariti sifar hampir dengan kehadiran medan elektrik. Oleh itu, bon hidrogen tidak boleh dibuat untuk membolehkan kelarutan mereka dalam pelarut kutub.

Oleh itu, mereka boleh larut dalam semua pelarut bukan kutub, yang tidak boleh dilarutkan dengan pelarut kutub seperti air.

Titik didih dan lebur

Dalam hidrokarbon jenuh interaksi intermolecular kerana daya van der Waals berlaku, di mana interaksi yang lebih kuat menghasilkan titik didih yang lebih tinggi.

Trend yang serupa diperhatikan untuk titik lebur, tetapi ini disebabkan oleh kapasiti pembungkusan molekul.

Kerana interaksi ini secara langsung berkaitan dengan berat molekul spesies, makin besar molekul, semakin tinggi titik mendidih dan leburnya..

Oleh itu, dengan struktur yang lebih tegar yang memberi mereka satah hubungan intermolekular, sikloalkana mempunyai titik mendidih dan lebur yang lebih tinggi daripada alkane linear yang sama.

Contoh alkana

Alkane linear

Methane: Ia adalah gas tanpa warna dan tidak berbau yang dihasilkan dengan banyak sifat dan sebagai hasil daripada aktiviti manusia tertentu. Methane adalah ahli alkana yang paling mudah dan merupakan salah satu yang paling kuat dari gas rumah hijau (Encyclopædia Britannica, 2017).

Ethane: ia adalah gas yang didapati terutamanya dalam gas asli dan yang digunakan dalam campuran dengan gas lain untuk menghasilkan bahan bakar.

Propane: ia adalah gas tanpa warna, yang terdapat dalam gas asli dan digunakan sebagai bahan api di rumah dan industri. Formula kimia propana ialah C3H8 dan rumusannya ialah CH3CH2CH2 (Propana Formula, S.F).

Butane: atau n-butana adalah salah satu daripada puluhan gas yang diekstrak dari gas asli mentah dan juga boleh dihasilkan dari minyak mentah. N-butane adalah gas tanpa warna yang pelbagai. Butana boleh digunakan untuk pemanasan, penyejukan dan bahan api untuk pemetik api.

N-pentane: ia cecair tidak berwarna dengan bau yang serupa dengan minyak. Pentane didapati dalam minuman beralkohol dan dalam minyak hop. Alkane ini adalah komponen dari beberapa bahan api dan digunakan sebagai pelarut khusus di makmal.

N-heksana: ia adalah cecair yang tidak berwarna dengan bau yang serupa dengan minyak. Ia didapati dalam buah-buahan sitrus dan digunakan untuk mengeluarkan minyak yang boleh dimakan dari biji-bijian dan sayur-sayuran, sebagai pelarut untuk kegunaan istimewa, dan sebagai agen pembersih..

N-heptane: adalah cecair yang tidak berwarna dengan bau yang serupa dengan minyak. Ia dijumpai dalam buah pelaga. Kurang padat daripada air dan tidak larut dalam air. Wap lebih berat daripada udara.

N-oktana: ia adalah cecair tidak berwarna dengan bau petrol. Kurang padat daripada air dan tidak larut dalam air. Oleh itu ia terapung di atas air. Menghasilkan wap yang merengsa.

Metil klorida: juga dipanggil chloromethane, adalah gas tanpa warna. Ia adalah haloalkane yang paling mudah, yang digunakan dalam pembuatan polimer silikon dan dalam pembuatan produk kimia lain.

Kloroform: ia adalah cecair yang tidak berwarna, berbau dan sangat tidak menentu yang telah digunakan secara meluas untuk sifat anestetiknya. Oleh kerana sifat-sifat ini, anda mempunyai reputasi yang dapat menyebabkan pengsan atau memukul orang, walaupun apabila dimakan dalam dos yang kecil (MoviesDoes Chloroform Really Knock You Out secepat mereka Tunjuk Filem?, 2016).

Karbon tetraklorida: juga dipanggil tetrachloromethane, cecair yang tidak berwarna, padat, sangat toksik, mudah terbakar, tidak mudah terbakar yang mempunyai bau ciri dan digunakan sebagai pelarut.

Chloroethane: ia adalah gas yang terkandung di bawah tekanan cahaya. Chloroethane digunakan terutamanya untuk melegakan kesakitan tempatan dalam perubatan sukan (Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi, 2017).

BromoethaneJuga dikenali sebagai etil bromida, ia adalah cecair tidak berwarna tidak stabil, sedikit larut dan padat daripada air. Wap lebih berat daripada udara. Ia digunakan untuk mengeluarkan produk farmaseutikal dan sebagai pelarut.

Alkane branched

Isobutane: ia adalah gas tanpa warna dengan bau minyak samar. Ia dihantar sebagai gas cecair di bawah tekanan wapnya. Hubungi dengan cecair boleh menyebabkan radang dingin. Ia mudah dinyalakan.

Isopentane: juga dipanggil 2 metilbutane, adalah cecair berair tanpa warna dengan bau petrol. Terapung di dalam air. Wap yang mudah terbakar dan merengsa dihasilkan (Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi, Pangkalan Data Kompaun PubChem;, 2017).

2-methylpentane: ialah alkane rantai bercabang dengan formula molekul C6H14. Ia adalah cecair berair dengan bau petrol yang terapung di atas air dan menghasilkan wap yang merengsa.

3, 3-Dimethylhexane: terdapat dalam herba dan rempah. 3, 3-Dimethylhexane adalah komponen minyak osmanthus fragrans (osmanthus manis) dan ginseng.

2, 3-Dimethylhexane: didapati dalam buah-buahan. 2,3-Dimethylhexane adalah komponen kanji yang tidak menentu.

Neopentane: ia adalah cecair kurang padat daripada air. Tidak larut dalam air tetapi larut dalam alkohol (Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi, 2015).

2, 2, 4-trimethylpentane: atau isooctane dilepaskan ke alam sekitar melalui pembuatan, penggunaan dan pelupusan produk yang berkaitan dengan industri petroleum. 2,2,4-trimethylpentane menembusi kulit manusia dan menyebabkan nekrosis kulit dan tisu di tangan, pembedahan yang diperlukan (Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi, 2017).

Sikloalkana

Cyclopropane: ia adalah gas tidak berwarna dengan bau yang serupa dengan minyak. Hubungi dengan cecair boleh menyebabkan radang dingin. Ia boleh mati lemas akibat anjakan udara dan mempunyai kesan narkotik dalam kepekatan yang tinggi.

Cyclobutane: Gas yang mengikat kepada cecair pada 13 ° C. Tidak larut dalam air. Larut dalam alkohol, aseton dan eter.

Cyclopentane: ia adalah cecair yang tidak berwarna dengan bau yang serupa dengan minyak. Kurang padat daripada air dan tidak larut di dalamnya. Wap lebih berat daripada udara.

Cyclohexane: ia dijumpai di rutabaga. Mengunyah dalam campuran aditif warna untuk kegunaan makanan.

Sikloheptane: ia cecair berminyak tidak berwarna, tidak larut dan kurang padat daripada air. Penyedutan kepekatan tinggi boleh mempunyai kesan narkotik. Ia digunakan untuk mengeluarkan produk kimia lain.

Cyclooctane: adalah hidrokarbon polisiklik sembilan atom karbon. Tidak larut dalam air.

Methylcyclohexane: ia adalah cecair yang tidak berwarna dengan bau yang serupa dengan minyak. Dalam methylcyclohexane, penyesuaian kerusi di mana kumpulan metil besar adalah khatulistiwa adalah yang paling stabil dan, oleh itu, yang paling banyak dihuni oleh semua penyesuaian yang mungkin (Carey, 2011).

Isopropyl sikloheksana: adalah cecair tidak berwarna yang terdapat dalam buah-buahan. Isopropyl sikloheksana terdapat di Carica papaya (betik).

methylcyclopentane: ia cecair tidak berwarna tidak larut dan kurang padat daripada air. Uap boleh menjadi narkotik dan menjengkelkan. Methylcyclopentane diasingkan daripada Helianthus annuus (bunga matahari).

Norborane: adalah alkane bicyclic juga dikenali sebagai bicyclo [2.2.1] heptane formula C7H12.

Rujukan

  1. Alkanes. (2016, 28 November). Diperolehi daripada chem.libretexts.org.
  2. Alkanes. (S.F.). Diperolehi daripada hyperphysics.phy-astr.gsu.edu.
  3. (2014). Alkanes. Diperolehi daripada bbc.co.uk.
  4. Carey, F. A. (2011, 2 Disember). Hidrokarbon. Pulih daripada britannica.
  5. Encyclopædia Britannica. (2017, 24 Mac). Methane. Pulih dari britannica.com.
  6. Khan Academy. (S.F.). Alkanes, sikloalkana, dan kumpulan berfungsi. Dipulihkan dekhanacademy.org.
  7. MoviesDoes Chloroform Really Knock You Out As Quickly As They Show In Movies? (2016). Pulih daripada sainsabc.
  8. Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi ... (2017, 06 Mei). Pangkalan Data Kompaun PubChem; CID = 6337. Diperoleh dari PubChem.
  9. Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi. (2015, 6 Mei). Pangkalan Data Kompaun PubChem; CID = 10041. Diperoleh dari PubChem.
  10. Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi. (2017, 6 Mei). Pangkalan Data Kompaun PubChem; CID = 10907. Diperoleh dari PubChem.
  11. Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi. Pangkalan Data Kompaun PubChem; (2017, 6 Mei). Pangkalan Data Kompaun PubChem; CID = 6556,. Diperoleh dari PubChem.
  12. Formula propana. (S.F.). Pulih daripada softschools.com.