Ugljikovodici: klasifikacija, nomenklatura i vježbe

Ugljikovodici su spojevi nastali samo ugljikom i vodikom, opće formule: C_xH_g.

Riječ je o opsežnoj količini tvari, od kojih su najpoznatije sastojci nafte i prirodnog plina.

Okosnicu ugljikovodika čine ugljik i, zauzvrat, vodikovi atomi vezuju se kovalentnom vezom.

Oni se široko koriste u kemijskoj industriji, a bitni su u proizvodnji naftnih derivata: goriva, polimera, parafina, između ostalog.

Svojstva ugljikovodika

molekularna interakcija	Oni su praktički nepolarni spojevi i njihovim molekulama pridružuje se inducirani dipol.
Talište i vrelište	Niske su u usporedbi s polarnim spojevima.
agregacijska stanja	Plinast: sastavljen od 1 do 4 ugljika. Tekućina: sastavljena od 5 do 17 ugljika. Krutina: spojevi s više od 17 ugljika.
Gustoća	Imaju manju gustoću od vode.
Topljivost	Netopljivi su u vodi i topljivi u nepolarnim tvarima.
Reaktivnost	Nisko: spojevi otvorenog lanca i jednostruke veze. Srednje: spojevi otvorenog lanca i dvostruke veze. Visoka: ciklički spojevi od 3 do 5 ugljika.

Klasifikacija ugljikovodika

Što se tiče oblika glavnog ugljičnog lanca, ugljikovodici se klasificiraju na:

alifatski ugljikovodici

Tvore ih otvoreni ili aciklički lanci ugljika koji imaju terminalne ugljike.

• alkani
• alkeni
• Alkini
• Alkadienes

Primjer:

2,2,4-trimetilpentan

Vidi i ti: lanci ugljika

Ciklični ugljikovodici

Stvoreni od zatvorenih ili cikličkih ugljikovih lanaca koji nemaju terminalne ugljike.

• Ciklani
• Ciklusi
• biciklisti
• Aromatika

Primjeri:

Vidi i ti: benzen

Što se tiče veza ugljikovih lanaca, bilo jednostrukih, dvostrukih ili trostrukih:

Zasićeni ugljikovodici

Spojevi nastaju jednostrukim vezama između atoma ugljika i vodika.

• alkani
• Ciklani

Primjer:

Metilciklopentan

nezasićeni ugljikovodici

Nastali spojevi imaju dvostruke ili trostruke veze između atoma ugljika i vodika.

• alkeni
• Alkini
• Alkadienes
• Ciklusi
• biciklisti
• Aromatika

1-penten

Također pročitajte o:

• Kemijske veze
• Organska kemija
• Organske funkcije

Nomenklatura

Nomenklatura ugljikovodika definirana je sljedećim pojmovima:

PREFIKS	POSREDNIK	SUFIKS
Označava broj ugljika prisutnih u lancu.	Vrsta veze pronađena u nizu.	Identifikacija funkcionalne skupine.

PREFIKS	POSREDNIK	SUFIKS
1C	MET	Samo jedna veza	AN	O
2C	ET
3C	IMOV	dvostruka veza	HR
4C	ALI
5C	PENT	dvije dvostruke veze	DIJEN
6C	ŠESTAKLE
7C	HEPT	trostruka veza	U
8C	OKT
9C	NE	Dvije trostruke poveznice	DIIN
10C	DEC

Primjeri

Slijedite kako nastaju imena ugljikovodika:

Etan

• Prefiks: ET, što odgovara 2 ugljika.
• Posrednik: AN, što odgovara pojedinačnim vezama.
• Sufiks: O, što odgovara funkciji ugljikovodika.

Pogledajte ostale primjere:

	Propan
	Ethene
	Etino
	propadiene

U nekim je slučajevima potrebno naznačiti položaj dvostruke ili trostruke veze. Numeriranje mora započeti s najbližeg kraja te veze.

	1,3-butadien
	1-butin

Saznajte više na:

• Butan
• Metan

Vrste ugljikovodika

Pogledajte glavne vrste ugljikovodika, njihove karakteristike i upotrijebljene spojeve:

alkani

Oni su otvoreni lanci ugljikovodika s jednostrukom vezom između atoma ugljika i vodika, čija je opća formula Ç_NeH_{2n + 2}.

Alkane Karakteristike

• Također se nazivaju parafini ili parafini.
• U prirodi ih ima u prirodnom plinu i nafti.
• Koriste se kao goriva: plin za kuhanje, benzin, dizel ulje itd.

Primjeri alkana

alkeni

Oni su otvoreni lanci ugljikovodika i imaju dvostruku vezu čija je opća formula Ç_NeH_2n.

Karakteristike alkena

• Oni se nazivaju i olefini, alkeni ili etilenski ugljikovodici.
• Industrijski su dobiveni pucanjem alkana prisutnih u ulju.
• Koriste se kao sirovina u industriji: plastika, boje, eksplozivi itd.

Primjeri alkena

Alkini

Oni su otvoreni lanci ugljikovodika s prisutnošću dvostruke veze čija je opća formula Ç_NeH_2n-2.

Karakteristike alkina

• Oni su reaktivniji od alkana i alkena zbog trostruke veze.
• Alkini s više od 14 atoma ugljika su čvrsti.
• Najkorišteniji alkin je acetilen, koji se obično koristi u proizvodnji sintetičke gume, tekstilnih vlakana i plastike.

Primjeri alkina

Alkadienes

Oni su otvoreni lanci ugljikovodika i prisutni su dvije dvostruke veze, čija je opća formula Ç_NeH_2n-2

Karakteristike alkadijena

• Nazivaju se i dieni ili diolefini
• U prirodi se nalaze u terpenima koji se ekstrahiraju iz esencijalnih voćnih ulja.
• Najpoznatiji spoj je izopren koji se nalazi u prirodnoj gumi i esencijalnim uljima.

Primjeri alkadijena

Ciklani

Oni su zatvoreni lanci ugljikovodika s jednostrukom vezom između atoma ugljika i vodika čija je opća formula Ç_NeH_2n.

Karakteristike ciklana

• Oni se nazivaju i cikloalkani ili cikloparafini.
• Nestabilni su kad su podvrgnuti visokom tlaku.
• Lanci s više od 6 ugljika stabilni su, dok su lanci s manje od 5 ugljika reaktivni.

Primjeri ciklana

Ciklusi

Oni su zatvoreni lanci ugljikovodika s prisutnošću dvostruke veze čija je strukturna formula Ç_NeH_2n-2.

Karakteristike ciklusa

• Oni se nazivaju i cikloalkeni.
• Spojevi od 3 do 5 ugljika su nestabilni.
• Obično se nalaze u prirodnom plinu, nafti i nafti.

Primjeri ciklusa

biciklisti

Oni su zatvoreni lanci ugljikovodika s prisutnošću trostruke veze čija je strukturna formula Ç_NeH_2n-4.

Karakteristike biciklizma

• Oni se nazivaju i cikloalkinima ili cikloalkinima.
• Oni su ciklični i nezasićeni ugljikovodici.
• Nestabilne su zbog trostrukog vezivanja i ne nalaze se u prirodi.

Primjeri ciklina

Aromatika

Oni su zatvoreni lanci ugljikovodika s izmjeničnim jednostrukim i dvostrukim vezama.

Karakteristike aromata

• Nazivaju se i arenama.
• Oni su nezasićeni spojevi, jer imaju 3 dvostruke veze.
• Sastoje se od najmanje jednog aromatičnog prstena.

Primjeri aromata

Možda će vas također zanimati:

• Nafta
• prerada nafte
• Acetilen

Sažetak ugljikovodika

Okupacija	Opća formula	Značajke
alkan		Otvoreni lanac s jednostavnim karikama.
alken		Otvoreni lanac s dvostrukom vezom.
alkin		Otvoreni lanac s trostrukom vezom.
alkadiene		Otvoreni lanac s dvije dvostruke veze.
Ciklani		Zatvoreni lanac s jednostavnim vezama.
Ciklusi		Zatvoreni lanac s dvostrukom vezom.
biciklisti		Zatvoreni lanac s trostrukom karikom.
Aromatična	Promjenjiva	Zatvoreni lanac s izmjeničnim jednostrukim i dvostrukim vezama.

Vježbe na ugljikovodicima

1. (UEMA) UNP (ukapljeni naftni plin), u narodu poznat i kao plin za kuhanje, gorivo je neobnovljivi fosil koji može nestati preko noći ako se ne koristi s planiranjem i bez njega višak. Sastoji se, između ostalih plinova, od propana C₃H₈, butan C₄H₁₀ i male količine propilena C₃H₆ i buten C₄H₈. Ti se organski spojevi klasificiraju kao ugljikovodici koji imaju sličnosti i razlike među sobom. Na temelju vrste veze između ugljika i klasifikacije ugljikovog lanca gore navedenih spojeva, može se reći da:

a) nezasićeni spojevi su propan i butan.
b) nezasićeni spojevi su propen i buten.
c) nezasićeni spojevi su propen i butan.
d) spojevi imaju homocikličke lance.
e) spojevi imaju heterocikličke lance.

Pogledajte Odgovor

Alternativa b) nezasićeni spojevi su propen i buten.

a) POGREŠNO. Ti spojevi nemaju nezasićenja, njihove veze su jednostavne.

b) TOČNO. Izraz "en" označava prisutnost dvostrukih veza u spojevima.

c) POGREŠNO. Butan nema nezasićenja.

d) POGREŠNO. Ti su lanci zatvoreni, a atomi ugljika povezani su jednostrukim vezama.

e) POGREŠNO. Ti lanci imaju heteroatom, poput kisika i dušika.

2. (Uel) Jedan od ugljikovodika formule C₅H₁₂ može imati ugljikov lanac:

a) zasićeni ciklički.
b) heterogeni aciklični.
c) razgranati ciklički.
d) nezasićeni otvoreni.
e) otvoreno razgranati.

Pogledajte Odgovor

Alternativa e) otvoreno razgranati.

a) POGREŠNO. Zasićeni ciklički spoj odgovara ciklanu čija je formula C_NeH_2n.

Primjer:

b) POGREŠNO. Heterogeni aciklički spoj ima prisutni još jedan element pored interkaliranog ugljika u lancu.

Primjer:

c) POGREŠNO. Razgranati ciklički spoj ima formulu C_NeH_2n.

Primjer:

d) POGREŠNO. Nezasićeni spoj otvorenog lanca može biti alken ili alkin čija je formula C._NeH_2n i C_NeH_2n-2.

Primjeri:

e) TOČNO. Spoj s otvorenim lancem razgranati je alkan čija je formula C_NeH_{2n + 2}. Spoj od 5 ugljika i 12 vodika može biti izopentan.

Primjer:

3. (PUC) Alkini su ugljikovodici:

a) zasićene alifate.
b) zasićene aliciklike.
c) nezasićene alifate dvostruke veze.
d) nezasićene aliciklike s trostrukom vezom.
e) trostruko vezane nezasićene alifate.

Pogledajte Odgovor

Alternativa e) nezasićene alifate trostruke veze.

a) POGREŠNO. Spojevi otvorenog lanca i jednostruke veze su alkani.

Primjer:

b) POGREŠNO. Ciklični spojevi s jednostrukom vezom su ciklani.

Primjer:

c) POGREŠNO. Otvoreni i dvostruko vezani spojevi su alkeni.

Primjer:

d) POGREŠNO. Ciklični i trostruko vezani spojevi su ciklini.

Primjer:

e) TOČNO. Alkini su spojevi s otvorenim i trostrukim vezama.

Želite li i dalje provjeravati svoje znanje? Svakako pogledajte ove popise:

• Vježbe na ugljikovodicima
• Vježbe iz organske kemije
• Vježbe o organskim funkcijama