Ugljikovodici, također nazvani vodikovi karbidi, su organski spojevi čiji sastav ima samo atome ugljik (C) i od vodik (H), imajući tako opću formulu CxHg.
Ugljikovodik se sastoji od strukture ugljika na koju se vežu atomi vodika kovalentna veza.
To je najvažniji spoj u organskoj kemiji.
Sve vrste ugljikovodika lako oksidiraju, oslobađajući tako toplinu. Većina ih nije topiva u vodi.
Prirodni ugljikovodici su kemijski spojevi nastali unutar Zemlje (više od 150 km od dubina) pri visokom tlaku i geološkim procesima dosežu zone nižeg tlaka.
Gdje se nalaze ugljikovodici?
Glavni izvor ugljikovodika je nafta. Zbog toga je ugljikovodik prisutan u nekoliko derivata poput kerozin, parafin, prirodni gas, Benzin, Vazelin, dizel ulje, UNP (Ukapljeni naftni plin), polimeri (poput plastike i gume), između ostalih.
Ovaj organski spoj čini 48% brazilske energetske matrice.
Ugljični lanac koji čini dio sastava ugljikovodika je četverovalentni, odnosno može uspostaviti četiri veze.
Ugljik se može povezati s drugim atomima ugljika i s vodikovima jednostavne poveznice, parovi ili trojke.
Klasifikacija ugljikovodika
Klasifikacija ugljikovodika temelji se na tri specifičnosti: a oblik glavnog ugljičnog lanca, Veze ugljikovih lanaca, prisutnost alkilnih radikala u lancu ugljika i prisutnost heteroatoma dijeleći lanac ugljika.
znati više o vodik.
Oblik glavnog ugljičnog lanca
S obzirom na oblik glavnog ugljičnog lanca, klasifikacija ugljikovodika podijeljena je na alifatski i ciklički.
Provjerite od čega se sastoji svaki od ovih oblika ugljikovog lanca.
alifatski ugljikovodici
Alifatski ugljikovodici nastaju ugljikovim lancima otvorena ili aciklički. U tim lancima ugljik je terminal.
Primjeri:
alkan
Alkanski ugljikovodici, također zvani parafini ili parafinski, su uljni spojevi gdje između ugljika postoje samo jednostruke veze.
Opća formula za alkan je CNeH2Ne + 2 (n = bilo koji cijeli broj).
alken
Također se zove olefin, alken ili etilen ugljikovodik, alken je slabo reaktivan spoj gdje postoji dvostruka veza između ugljika.
Opća formula za alken je CNeH2Ne.
alkin
Također se zove metilacetilen, alkin je ugljikovodik gdje su postojeće veze između ugljika trostruke.
Opća formula za alkin je CNeH2Ne-2.
alkadiene
Također se nazivaju dieni ili diolefini, alkadijeni su ugljikovodici gdje su veze između ugljika dvostruke.
Opća formula za alkadien je CNeH2Ne-2.
Ciklični ugljikovodici
Ciklični ugljikovodici nastaju zatvorenim ili cikličkim ugljikovim lancima. Ti lanci nemaju terminalne ugljike.
Primjeri:
Cyclan
Također se zove cikloalkan, cikloparafin ili naftenski ugljikovodikciklan je zasićeni ugljikovodik, sastavljen od jednostrukih veza.
Ima zatvoreni ugljikov lanac i opća mu je formula CNeH2Ne.
Ciklonski
Također se zove cikloalkeniCiklini su nezasićeni ugljikovodici, sastavljeni od dvostrukih veza.
Ciklus ima zatvoreni ugljikov lanac i njegova je općenita formula CNeH2Ne−2.
biciklista
Također se zove cikloalkin ili cikloalkin, ciklin je ciklički i nezasićeni ugljikovodik.
Tvori ga zatvoreni ugljikov lanac, s trostrukim vezama i njegova je opća formula CNeH2Ne-4.
Aromatična
ili
Također se zove arene, aromatski ugljikovodici su nezasićeni spojevi nastali dvostrukim vezama.
Aromat ima zatvoreni ili ciklički ugljikov lanac i njegova je općenita formula C6H6.
Vrsta vezivanja ugljikovih lanaca
Ovisno o vrsti povezanosti ugljikovih lanaca, ugljikovodici se mogu klasificirati u zasićen ili nezasićen.
U nastavku pogledajte u čemu se sastoji svaka od ovih klasifikacija.
Zasićeni ugljikovodici
Zasićeni ugljikovodici nastaju pomoću jednostavne poveznice.
Primjeri: alkani, ciklani.
nezasićeni ugljikovodici
Nezasićeni ugljikovodici nastaju pomoću dvostruke veze ili trojke.
Primjeri: alkeni, alkini, alkadijeni.
Prisutnost alkilnih radikala
Što se tiče prisutnosti alkilnih radikala, ugljikovodici mogu imati ugljikov lanac normalan ili razgranati.
normalni lanac ugljika
Normalni ugljikovodik s ugljikovim lancem nema alkilne radikale.
Primjer: pentan
razgranati ugljikov lanac
Kada ugljikovodik ima razgranati ugljikov lanac, to znači da njegov glavni ugljikov lanac ima alkilne radikale.
Primjer: metilpropan
Prisutnost heteroatoma koji dijele ugljikov lanac
Sekvencijski ugljikov lanac može se podijeliti ili ne podijeliti, ovisno o prisutnosti heteroatoma.
Homogeni lanac ugljika
Kada ugljikovodik ima homogeni glavni lanac ugljika, to znači da taj lanac nije podijeljeno heteroatomima.
Heterogeni lanac ugljika
Ako ugljikovodik ima heterogeni glavni ugljikov lanac, taj je lanac imao svoj podijeljeni lanac ugljika heteroatomom.
Nomenklatura ugljikovodika
Nomenklatura ugljikovodika definirana je kombinacijom tri dijela:
Prefiks identificira količinu ugljika, međuprodukt identificira vrstu veze, a sufiks označava funkciju kojoj spoj pripada (u ovom slučaju, klasa ugljikovodika).
Pogledajte dolje popis prefiksa i međuprodukata koji se kombiniraju za označavanje ugljikovodika.
Popis prefiksa
| Broj ugljika | Prefiks |
|---|---|
| 1 | Met- |
| 2 | Et- |
| 3 | Prop- |
| 4 | Ali- |
| 5 | zadržan- |
| 6 | Hex- |
| 7 | Hept- |
| 8 | Listopad- |
| 9 | Ne- |
| 10 | Prosinca |
Popis posrednika
| Vrsta veze | Posrednik |
|---|---|
| Samo pojedinačni pozivi | -an- |
| Par | -en- |
| utrostručiti | -u- |
| dva para | -dien- |
Pogledajte neke primjere imenovanja ugljikovodika.
Primjeri:
CH3 - CH2 - CH2 - CH3
U gornjem strukturnom obliku možemo vidjeti spoj od 4 ugljika koji ima samo jednostruke veze (označen simbolom "-").
- Prefiks za 4 ugljika = ali-
- Intermedijar za pojedinačno vezanje = -an-
- Sufiks ugljikovodika = -o
Vidite da je unija prefiks + srednji + sufiks rađa ime BUTAN.
CH2 = CH2
Gornji strukturni oblik ima 2 ugljika i 1 dvostruku vezu (označen simbolom "=").
- Prefiks za 2 ugljika = et-
- Intermedijar za dvostruke veze = -en-
- Sufiks ugljikovodika = -o
Vidite da je unija prefiks + srednji + sufiks rađa ime ETHENE.
CH2 = CH - CH2 - CH3
CH3 - CH = CH2 - CH3
Imajte na umu da oba navedena strukturna oblika imaju 4 ugljika i 1 dvostruku vezu (označena simbolom "=").
Dakle, imamo:
- Prefiks za 4 ugljika = ali-
- Intermedijar za dvostruke veze = -en-
- Sufiks ugljikovodika = -o
Vidite da je unija prefiks + srednji + sufiks bi iznjedrilo ime BUTENE za dva strukturna oblika.
Međutim, imajte na umu da strukturni oblici nisu identični, pa tako i nomenklature ne mogu biti jednake.
Razlika između dva strukturna oblika leži u mjestu dvostruke veze.
U tom slučaju ugljikove atome u lancu moramo numerirati s kraja najbližeg dvostrukom. Stoga u predmetnim slučajevima moramo brojati slijeva nadesno.
U CH2 = CH - CH2 - CH3:
- CH2 bit će 1
- CH će biti 2
- CH2 bit će 3
- CH3 bit će 4
Imajte na umu da dvostruka veza je između ugljik 1 to je ugljik 2.
Moramo upotrijebiti najmanji broj (1) da bismo pronašli dvostruku vezu: BUTEN -1
U CH3 - CH = CH2 - CH3:
- CH3 bit će 1
- CH će biti 2
- CH2 bit će 3
- CH3 bit će 4
Imajte na umu da je dvostruka veza između ugljik 2 to je ugljik 3.
Moramo upotrijebiti najmanji broj (2) da bismo pronašli dvostruku vezu: BUTEN -2
Prema IUPAC (Međunarodna unija čiste i primijenjene kemije - Međunarodna unija čiste i primijenjene kemije), mjesto treba naznačiti malo prije nalazi se (u slučaju gornjih strukturnih oblika, dvostruka veza, predstavljena međuproduktom "-En-").
Uz to, imamo drugi način, koji je usput najispravniji, pisanje nomenklature dostupnih strukturnih oblika.
CH2 = CH - CH2 - CH3: BUTENE -1 ili BUT-1-ENO (ispravniji oblik)
CH3 - CH = CH2 - CH3: BUTENE -2 ili BUT-2-ENE (ispravniji oblik)
Nauči više o IUPAC i nomenklatura.
