Süsivesinikud: klassifikatsioon, nomenklatuur ja harjutused

Süsivesinikud on ühendid, mis moodustuvad ainult süsiniku ja vesiniku toimel üldvalemiga: C_xH_y.

See on suur hulk aineid, millest tuntuimad on nafta ja maagaasi koostisosad.

Süsivesiniku selgroog koosneb süsinikust ja vesinikuaatomid seovad omakorda kovalentset sidet.

Neid kasutatakse laialdaselt keemiatööstuses, olles hädavajalikud nafta derivaatide tootmisel: muu hulgas kütused, polümeerid, parafiinid.

Süsivesinike omadused

molekulaarne interaktsioon	Need on praktiliselt mittepolaarsed ühendid ja nende molekulid on ühendatud indutseeritud dipooliga.
Sulamis- ja keemistemperatuur	Neid on polaarsete ühenditega võrreldes vähe.
liitmisseisundid	Gaasiline: koosneb 1 kuni 4 süsinikust. Vedelik: koosneb 5 kuni 17 süsinikust. Tahked: ühendid, milles on rohkem kui 17 süsinikku.
Tihedus	Nende tihedus on väiksem kui veega.
Lahustuvus	Need ei lahustu vees ja lahustuvad mittepolaarsetes ainetes.
Reaktsioonivõime	Madal: avatud ahelaga ühendid ja üksiksidemed. Keskmine: avatud ahelaga ühendid ja kaksiksidemed. Kõrge: 3 kuni 5 süsiniku tsüklilised ühendid.

Süsivesinike klassifikatsioon

Peamise süsinikuahela vormis liigitatakse süsivesinikud:

alifaatsed süsivesinikud

Moodustatud avatud või atsükliliste süsinikahelate abil, millel on terminaalsed süsinikud.

• alkaanid
• alkeenid
• Alküünid
• Alkadieenid

Näide:

2,2,4-trimetüülpentaan

Vaadake ka: süsinikuahelad

Tsüklilised süsivesinikud

Moodustatakse suletud või tsükliliste süsinikahelate kaudu, millel ei ole terminaalseid süsinikke.

• Jalgratturid
• Tsüklid
• jalgratturid
• Aroomid

Näited:

Vaadake ka: benseen

Mis puutub ühe-, kahe- või kolmekordsete süsinikuahelate sidemetesse:

Küllastunud süsivesinikud

Ühendid moodustuvad süsiniku ja vesiniku aatomite vaheliste üksiksidemetega.

• alkaanid
• Jalgratturid

Näide:

Metüültsüklopentaan

küllastumata süsivesinikud

Moodustunud ühenditel on süsiniku- ja vesinikuaatomite vahel kaks- või kolmiksidemed.

• alkeenid
• Alküünid
• Alkadieenid
• Tsüklid
• jalgratturid
• Aroomid

1-penteen

Loe ka:

• Keemilised sidemed
• Orgaaniline keemia
• Orgaanilised funktsioonid

Nomenklatuur

Süsivesinike nomenklatuur on määratletud järgmiste mõistetega:

PREFIX	VAHE	SUFFIX
Näitab ahelas olevate süsinike arvu.	Stringist leitud lingi tüüp.	Funktsionaalse rühma identifitseerimine.

PREFIX	VAHE	SUFFIX
1C	KOHTUSIME	Ainult üks link	AN	O
2C	ET
3C	PROP	kaksikside	EN
4C	AGA
5C	PENTITUD	kaks kaksiksidet	DIEN
6C	HEX
7C	HEPT	kolmekordne lüli	IN
8C	ÜMT
9C	MITTE	Kaks kolmiklinki	DIIN
10C	DETS

Näited

Jälgige, kuidas moodustuvad süsivesinike nimed:

Etaan

• Eesliide: ET, mis vastab 2 süsinikule.
• Vahendaja: AN, mis vastab üksikutele linkidele.
• Sufiks: O, mis vastab süsivesinike funktsioonile.

Vaadake teisi näiteid:

	Propaan
	Eteen
	Etino
	propadieen

Mõnel juhul on vaja näidata topelt- või kolmiksideme asendit. Numeratsioon peab algama selle lingi lähimast otsast.

	1,3-butadieen
	1-butüün

Lisateave aadressil:

• Butaan
• Metaan

Süsivesinike tüübid

Tutvuge süsivesinike põhiliikide, nende omaduste ja kasutatud ühenditega:

alkaanid

Need on süsiniku ja vesiniku aatomite vaheliste üksiksidemetega avatud ahelaga süsivesinikud, mille üldvalem on Ç_eiH_{2n + 2}.

Alkaanide omadused

• Neid nimetatakse ka parafiinideks või parafiinideks.
• Looduses leidub neid maagaasis ja naftas.
• Kasutatakse kütusena: keedugaas, bensiin, diisliõli jne.

Alkaanide näited

alkeenid

Need on avatud ahelaga süsivesinikud ja neil on kaksikside, mille üldvalem on Ç_eiH_2n.

Alkeenide omadused

• Neid nimetatakse ka olefiinideks, alkeenideks või etüleensedeks süsivesinikeks.
• Need on tööstuslikult saadud naftas sisalduvate alkaanide krakkimisel.
• Neid kasutatakse tööstuses toorainena: plastid, värvained, lõhkeained jne.

Näited alkeenidest

Alküünid

Need on kaksiksidemega avatud ahelaga süsivesinikud, mille üldvalem on Ç_eiH_2n-2.

Alküünide omadused

• Need on kolmiksideme tõttu reaktiivsemad kui alkaanid ja alkeenid.
• Üle 14 süsinikuaatomiga alküünid on tahked.
• Enamkasutatav alküün on atsetüleen, mida kasutatakse tavaliselt sünteetiliste kummide, tekstiilkiudude ja plastide tootmisel.

Alküünide näited

Alkadieenid

Need on avatud ahelaga süsivesinikud ja kahe kaksiksideme olemasolu, mille üldvalem on Ç_eiH_2n-2

Alkadieenide omadused

• Neid nimetatakse ka dieenideks või diolefiinideks
• Neid leidub looduses terpeenides, mida ekstraheeritakse eeterlikest puuviljaõlidest.
• Tuntum ühend on isopreen, mida leidub looduslikus kummis ja eeterlikes õlides.

Alkadieenide näited

Jalgratturid

Need on suletud ahelaga süsinik- ja vesinikuaatomite vaheliste üksiksidemetega süsivesinikud, mille üldvalem on Ç_eiH_2n.

Cyclani omadused

• Neid nimetatakse ka tsükloalkaanideks või tsükloparafiinideks.
• Need on kõrge rõhu all ebastabiilsed.
• Üle 6 süsinikuga ahelad on stabiilsed, vähem kui 5 süsinikuga ahelad on reaktiivsed.

Näited tsüklonitest

Tsüklid

Need on suletud ahelaga kaksiksidemega süsivesinikud, mille struktuurivalem on Ç_eiH_2n-2.

Tsükleenide omadused

• Neid nimetatakse ka tsükloalkeenideks.
• 3 kuni 5 süsinikuga ühendid on ebastabiilsed.
• Neid leidub tavaliselt maagaasis, naftas ja naftas.

Tsükleenide näited

jalgratturid

Need on suletud ahelaga kolmiksidemega süsivesinikud, mille struktuurivalem on Ç_eiH_2n-4.

Jalgrattasõidu omadused

• Neid nimetatakse ka tsükloalküünideks või tsükloalküünideks.
• Need on tsüklilised ja küllastumata süsivesinikud.
• Need on kolmekordse sidumise tõttu ebastabiilsed ja neid ei leidu looduses.

Tsükliinide näited

Aroomid

Need on suletud ahelaga süsivesinikud, millel on vahelduvad ühe- ja kaksiksidemed.

Aromaatiliste omaduste kirjeldus

• Neid nimetatakse ka areenideks.
• Need on küllastumata ühendid, kuna neil on 3 kaksiksidet.
• Need koosnevad vähemalt ühest aromaatsest ringist.

Näited aromaatsetest ainetest

Samuti võite olla huvitatud:

• Nafta
• õli rafineerimine
• Atsetüleen

Süsivesinike kokkuvõte

Okupatsioon	Üldvalem	Funktsioonid
alkaan		Lihtsate linkidega avatud kett.
alkeen		Avatud ahel topeltsidemega.
alküün		Avatud ahel kolmekordse sidemega.
alkadieen		Kahe kaksiksidemega avatud ahel.
Jalgratturid		Lihtsate ühendustega kinnine kett.
Tsüklid		Suletud kett topelsidemega.
jalgratturid		Suletud ahel kolmekordse lüliga.
Aromaatne	Muutuv	Suletud ahel vahelduvate ühe- ja kaksiksidemetega.

Harjutused süsivesinikega

1. (UEMA) LPG (vedelgaas), tuntud ka kui toiduvalmistamise gaas, on kütus taastumatu fossiil, mis võib otsa saada üleöö, kui seda ei kasutata planeerimisel ja ilma ülejääk. See koosneb muude gaaside hulgas ka propaan C-st₃H₈, butaan C₄H₁₀ ja väikestes kogustes propüleen C₃H₆ ja buteen C₄H₈. Need orgaanilised ühendid klassifitseeritakse süsivesinikeks, millel on nende vahel sarnasusi ja erinevusi. Süsinike vahelise sideme tüübi ja ülaltoodud ühendite süsinikuahela klassifikatsiooni põhjal võib öelda, et:

a) küllastumata ühenditeks on propaan ja butaan.
b) küllastumata ühenditeks on propeen ja buteen.
c) küllastumata ühenditeks on propeen ja butaan.
d) ühenditel on homotsüklilised ahelad.
e) ühenditel on heterotsüklilised ahelad.

Vt vastus

Alternatiiv b) küllastumata ühenditeks on propeen ja buteen.

a) VALE. Nendel ühenditel pole küllastumata, nende sidemed on lihtsad.

b) ÕIGE. Mõiste "en" tähistab kaksiksidemete olemasolu ühendites.

c) VALE. Butaanil pole küllastumata.

d) VALE. Need ahelad on suletud ja süsinikuaatomid on seotud üksiksidemetega.

e) VALE. Nendel ahelatel on heteroaatom, näiteks hapnik ja lämmastik.

2. (Uel) Üks valemiga C süsivesinik₅H₁₂ võib olla süsinikuahel:

a) küllastunud tsükliline.
b) heterogeenne atsükliline.
c) hargnenud tsükliline.
d) küllastumata avatud.
e) avatud hargnenud.

Vt vastus

Alternatiiv e) avatud hargnenud.

a) VALE. Küllastunud tsükliline ühend vastab tsüklanile, mille valem on C_eiH_2n.

Näide:

b) VALE. Heterogeensel atsüklilisel ühendil on ahelas lisaks interkaleeritud süsinikule veel üks element.

Näide:

c) VALE. Hargnenud tsüklilisel ühendil on valem C_eiH_2n.

Näide:

d) VALE. Küllastumata avatud ahelaga ühend võib olla alkeen või alküün, mille valem on vastavalt C._eiH_2n ja C_eiH_2n-2.

Näited:

e) ÕIGE. Avatud ahelaga hargnenud ühend on alkaan, mille valem on C_eiH_{2n + 2}. 5 süsiniku ja 12 vesiniku ühend võib olla isopentaan.

Näide:

3. (PUC) Alküünid on süsivesinikud:

a) küllastunud alifaatsed ained.
b) küllastunud alitsüklid.
c) kaksiksidemega küllastumata alifaatsed ained.
d) kolmiksidemega küllastumata alitsüklid.
e) kolmiksidemega küllastumata alifaatsed ained.

Vt vastus

Alternatiiv e) kolmiksideme küllastumata alifaatsed ühendid.

a) VALE. Avatud ahelaga ja üksiksidemega ühendid on alkaanid.

Näide:

b) VALE. Üksiksidemetega tsüklilised ühendid on tsüklaanid.

Näide:

c) VALE. Avatud ahelaga ja kaksiksidemega ühendid on alkeenid.

Näide:

d) VALE. Tsüklilised ja kolmiksidemega ühendid on tsükliinid.

Näide:

e) ÕIGE. Alküünid on avatud ahelaga ja kolmiksidemega ühendid.

Kas soovite oma teadmisi jätkata? Vaadake kindlasti neid loendeid:

• Harjutused süsivesinikega
• Orgaanilise keemia harjutused
• Orgaaniliste funktsioonide harjutused