Szénhidrogének: osztályozás, nómenklatúra és gyakorlatok

A szénhidrogének csak szén és hidrogén által képzett vegyületek, általános képlettel: C_xH_y.

Nagy mennyiségű anyagról van szó, amelyek közül a legismertebb az olaj és a földgáz alkotóeleme.

A szénhidrogén gerincét szén alkotja, és a hidrogénatomok viszont kovalens kötéssel kötődnek össze.

Széles körben használják őket a vegyiparban, nélkülözhetetlenek a kőolajszármazékok: többek között üzemanyagok, polimerek, paraffinok előállításához.

A szénhidrogének tulajdonságai

molekuláris kölcsönhatás	Gyakorlatilag nem poláros vegyületek, és molekuláikat indukált dipólus kapcsolja össze.
Olvadáspont és forráspont	Alacsonyak a poláris vegyületekhez képest.
összesítési állapotok	Gáznemű: 1–4 szénatomból áll. Folyadék: 5–17 szénatomból áll. Szilárd: több mint 17 szénatomot tartalmazó vegyületek.
Sűrűség	Kisebb sűrűségűek, mint a víz.
Oldékonyság	Oldhatatlanok vízben és nem poláros anyagokban.
Reakcióképesség	Alacsony: nyitott láncú vegyületek és egyszeres kötések. Közepes: nyílt láncú vegyületek és kettős kötések. Magas: 3-5 szénatomos ciklikus vegyületek.

A szénhidrogének osztályozása

Ami a fő szénlánc formáját illeti, a szénhidrogének az alábbiakba sorolhatók:

alifás szénhidrogének

Nyílt vagy aciklusos szénláncok alkotják, amelyek terminális szénnel rendelkeznek.

• alkánok
• alkének
• Alkynes
• Alkadiének

Példa:

2,2,4-trimetil-pentán

Lásd még: szénláncok

Ciklikus szénhidrogének

Zárt vagy ciklikus szénláncok alkotják, amelyek nem tartalmaznak terminális szénatomot.

• Ciklánok
• Ciklusok
• kerékpárosok
• Aromatikák

Példák:

Lásd még: benzol

Ami a szénláncok kötéseit illeti, legyenek azok egyszeres, kettős vagy hármas:

Telített szénhidrogének

A vegyületeket a szén- és hidrogénatomok közötti egyszeres kötések alkotják.

• alkánok
• Ciklánok

Példa:

Metil-ciklopentán

telítetlen szénhidrogének

A képződött vegyületek kettős vagy hármas kötéssel rendelkeznek a szénatom és a hidrogénatom között.

• alkének
• Alkynes
• Alkadiének
• Ciklusok
• kerékpárosok
• Aromatikák

1-pentén

Olvasson erről is:

• Kémiai kötések
• Szerves kémia
• Szerves funkciók

Elnevezéstan

A szénhidrogének nómenklatúráját a következő kifejezések határozzák meg:

PREFIX	KÖZVETÍTŐ	SUFFIX
Jelzi a láncban jelenlévő szénatomok számát.	A stringben található link típusa.	A funkcionális csoport meghatározása.

PREFIX	KÖZVETÍTŐ	SUFFIX
1C	TALÁLKOZOTT	Csak egyetlen link	AN	O
2C	ET
3C	TÁMASZT	kettős kötés	EN
4C	DE
5C	PENT	két kettős kötés	DIEN
6C	HEX
7C	HEPT	hármas link	BAN BEN
8C	OKTÓBER
9C	NEM	Két hármas link	DIIN
10C	DECEMBER

Példák

Kövesse a szénhidrogén nevek kialakulását:

Etán

• Előtag: ET, amely 2 szénnek felel meg.
• Közvetítő: AN, amely megfelel az egyes linkeknek.
• Utótag: O, amely megfelel a szénhidrogén funkciónak.

Nézze meg a többi példát:

	Propán
	Etén
	Etino
	propadién

Bizonyos esetekben meg kell jelölni a kettős vagy hármas kötés helyzetét. A számozásnak a hivatkozás legközelebbi végétől kell kezdődnie.

	1,3-butadién
	1-butin

További információ itt::

• Bután
• Metán

A szénhidrogének típusai

Ellenőrizze a szénhidrogének fő típusait, jellemzőit és az alkalmazott vegyületeket:

alkánok

Nyílt szénláncú szénhidrogének, amelyek szén- és hidrogénatomok között egyszeres kötések vannak, általános képletük Ç_nemH_{2n + 2}.

Alkánok jellemzői

• Parafineknak vagy paraffineknak is nevezik őket.
• A természetben megtalálhatók a földgázban és az olajban.
• Üzemanyagként használják: főzőgáz, benzin, dízelolaj stb.

Példák alkánokra

alkének

Nyílt szénláncú szénhidrogének és kettős kötésűek, általános képletük Ç_nemH_2n.

Alkének jellemzői

• Olefineknek, alkéneknek vagy etilénes szénhidrogéneknek is nevezik őket.
• Ipari úton nyerik a kőolajban lévő alkánok krakkolásakor.
• Nyersanyagként használják az iparban: műanyagok, színezékek, robbanóanyagok stb.

Példák alkénekre

Alkynes

Kettős kötésű nyílt szénláncú szénhidrogének, amelyek általános képlete Ç_nemH_2n-2.

Alkynes jellemzői

• A hármas kötés miatt reaktívabbak, mint az alkánok és az alkének.
• A 14 szénatomot meghaladó alkinek szilárdak.
• A leggyakrabban használt alkin az acetilén, amelyet általában szintetikus kaucsuk, textilszálak és műanyagok gyártásához használnak.

Példák alkinokra

Alkadiének

Ezek nyílt szénláncú szénhidrogének és két kettős kötés vannak jelen, amelyek általános képlete Ç_nemH_2n-2

Az alkadiének jellemzői

• Diéneknek vagy diolefineknek is nevezik
• A természetben terpénekben találhatók, amelyeket esszenciális gyümölcsolajokból nyernek ki.
• A legismertebb vegyület az izoprén, amely a természetes kaucsukban és az illóolajokban található.

Példák alkadiénekre

Ciklánok

Zárt láncú szénhidrogének, amelyek szén- és hidrogénatomok között egyszeres kötések vannak, általános képletük Ç_nemH_2n.

Cyclan jellemzői

• Cikloalkánoknak vagy cikloparaffinoknak is nevezik őket.
• Instabilak, ha nagy nyomásnak vannak kitéve.
• A 6-nál több szénatomot tartalmazó láncok stabilak, míg az 5-nél kevesebb szénatomot tartalmazó láncok reaktívak.

Példák ciklánokra

Ciklusok

Ezek kettős kötésű zárt láncú szénhidrogének, amelyek szerkezeti képlete a Ç_nemH_2n-2.

A ciklének jellemzői

• Cikloalkéneknek is nevezik őket.
• A 3-5 szénatomos vegyületek instabilak.
• Általában a földgázban, az olajban és a kőolajban találhatók.

Példák ciklénekre

kerékpárosok

Zárt láncú szénhidrogének hármas kötés jelenlétében, amelynek szerkezeti képlete Ç_nemH_2n-4.

Kerékpáros jellemzők

• Más néven cikloalkinek vagy cikloalkinek.
• Ezek ciklikus és telítetlen szénhidrogének.
• A hármas kötés miatt instabilak, a természetben nem találhatók meg.

Példák a ciklinekre

Aromatikák

Zárt láncú szénhidrogének váltakozó egyszeres és kettős kötésekkel.

Az aromák jellemzői

• Arénának is nevezik őket.
• Telítetlen vegyületek, mivel 3 kettős kötésük van.
• Legalább egy aromás gyűrűből állnak.

Példák aromás anyagokra

Ön is érdekelheti:

• Petróleum
• olajfinomítás
• Acetilén

Szénhidrogén összefoglalás

Foglalkozása	Általános képlet	Jellemzők
alkán		Nyitott lánc egyszerű linkekkel.
alkén		Nyitott lánc kettős kötéssel.
alkin		Nyitott lánc hármas kötéssel.
alkadién		Nyitott lánc két kettős kötéssel.
Ciklánok		Zárt lánc egyszerű csatlakozásokkal.
Ciklusok		Zárt lánc kettős kötéssel.
kerékpárosok		Zárt lánc hármas kapcsolattal.
Aromás	Változó	Zárt lánc váltakozó egyszeres és kettős kötésekkel.

Gyakorlatok a szénhidrogénekről

1. (UEMA) LPG (Liquefied Petroleum Gas), közismert nevén főzőgáz üzemanyag nem megújuló kövület, amely egyik napról a másikra elfogyhat, ha nem használják tervezéssel és anélkül felesleg. Egyéb gázok mellett C-propánból áll₃H₈, bután C₄H₁₀ és kis mennyiségű propilén C₃H₆ és a butén C₄H₈. Ezeket a szerves vegyületeket szénhidrogénekként osztályozzák, amelyek hasonlóságokkal és eltérésekkel rendelkeznek közöttük. A szénatomok közötti kötés típusa és a fenti vegyületek szénláncának osztályozása alapján megállapítható, hogy:

a) a telítetlen vegyületek propán és bután.
b) a telítetlen vegyületek propén és butén.
c) a telítetlen vegyületek propén és bután.
d) a vegyületek homociklusos láncokkal rendelkeznek.
e) a vegyületek heterociklusos láncokkal rendelkeznek.

Lásd: Válasz

B) alternatíva: a telítetlen vegyületek a propén és a butén.

a) Rossz. Ezeknek a vegyületeknek nincs telítetlenségük, kötéseik egyszerűek.

b) Helyes. Az "en" kifejezés kettős kötések jelenlétét jelzi a vegyületekben.

c) ROSSZ. A butánnak nincs telítetlensége.

d) ROSSZ. Ezek a láncok zárva vannak, és a szénatomokat egyetlen kötések kötik össze.

e) Rossz. Ezeknek a láncoknak heteroatomja van, például oxigén és nitrogén.

2. (Uel) A (C) képletű szénhidrogének egyike₅H₁₂ szénláncú lehet:

a) telített ciklikus.
b) heterogén aciklusos csoport.
c) elágazó ciklikus.
d) telítetlen nyitott.
e) nyitott elágazású.

Lásd: Válasz

E) alternatíva) nyitott elágazású.

a) Rossz. Telített ciklikus vegyület felel meg egy ciklánnak, amelynek képlete C_nemH_2n.

Példa:

b) ROSSZ. A heterogén aciklusos vegyületben a láncban lévő interkalált szén mellett egy másik elem is jelen van.

Példa:

c) ROSSZ. Az elágazó láncú ciklikus vegyületnek C képlete van_nemH_2n.

Példa:

d) ROSSZ. Telítetlen nyílt láncú vegyület lehet alkén vagy alkin, amelynek képlete C, ill._nemH_2n és C_nemH_2n-2.

Példák:

e) Helyes. A nyílt láncú elágazó vegyület egy alkán, amelynek képlete C_nemH_{2n + 2}. 5 szénatomot és 12 hidrogént tartalmazó vegyület izopentán lehet.

Példa:

3. (PUC) Az alkinek szénhidrogének:

a) telített alifás anyagok.
b) telített aliciklusok.
c) kettős kötésű telítetlen alifás vegyületek.
d) hármas kötésű telítetlen aliciklusok.
e) hármas kötésű telítetlen alifás vegyületek.

Lásd: Válasz

E) alternatíva hármas kötésű telítetlen alifás vegyületek.

a) Rossz. A nyílt láncú és egyszeresen kötött vegyületek alkánok.

Példa:

b) ROSSZ. Az egyszeres kötésű ciklikus vegyületek ciklánok.

Példa:

c) ROSSZ. A nyílt láncú és a kettős kötésű vegyületek alkének.

Példa:

d) ROSSZ. A ciklikus és hármas kötésű vegyületek ciklinek.

Példa:

e) Helyes. Az alkinek nyitott láncú és hármas kötésű vegyületek.

Szeretné folyamatosan tesztelni tudását? Ügyeljen arra, hogy ellenőrizze ezeket a listákat:

• Gyakorlatok a szénhidrogénekről
• Szerves kémiai gyakorlatok
• Gyakorlatok a szerves funkciókról