Ogļūdeņraži: klasifikācija, nomenklatūra un vingrinājumi

Ogļūdeņraži ir savienojumi, ko veido tikai ogleklis un ūdeņradis un kuru vispārējā formula ir: C_xH_y.

Tas ir plašs vielu daudzums, no kuriem zināmākās ir naftas un dabasgāzes sastāvdaļas.

Ogļūdeņraža mugurkauls sastāv no oglekļa un, savukārt, ūdeņraža atomi saista caur kovalentu saiti.

Tos plaši izmanto ķīmiskajā rūpniecībā, un tie ir būtiski, cita starpā, degvielas, polimēru, parafīnu ražošanā.

Ogļūdeņražu īpašības

molekulārā mijiedarbība	Tie ir praktiski nepolāri savienojumi, un to molekulas savieno inducēts dipols.
Kušanas un viršanas temperatūra	Tie ir zemi, salīdzinot ar polārajiem savienojumiem.
agregācijas stāvokļi	Gāzveida: sastāv no 1 līdz 4 oglekļiem. Šķidrums: sastāv no 5 līdz 17 ogļūdeņražiem. Ciets: savienojumi ar vairāk nekā 17 oglekļiem.
Blīvums	Viņiem ir mazāks blīvums nekā ūdenim.
Šķīdība	Tie nešķīst ūdenī un šķīst nepolārās vielās.
Reaktivitāte	Zems: atvērtas ķēdes savienojumi un atsevišķas saites. Vidējs: atvērtas ķēdes savienojumi un dubultās saites. Augsts: cikliski savienojumi no 3 līdz 5 oglekļiem.

Ogļūdeņražu klasifikācija

Attiecībā uz galvenās oglekļa ķēdes formu ogļūdeņraži tiek klasificēti:

alifātiskie ogļūdeņraži

Veido atvērtas vai acikliskas oglekļa ķēdes, kurām ir gala ogles.

• alkāni
• alkēni
• Alkīni
• Alkadiēni

Piemērs:

2,2,4-trimetilpentāns

Skatiet arī: oglekļa ķēdes

Cikliskie ogļūdeņraži

Veido slēgtas vai cikliskas oglekļa ķēdes, kurām nav gala ogļu.

• Ciklāni
• Cikli
• velosipēdisti
• Aromatika

Piemēri:

Skatiet arī: benzols

Attiecībā uz oglekļa ķēžu saitēm neatkarīgi no tā, vai tās ir vienas, divas vai trīs reizes:

Piesātinātie ogļūdeņraži

Savienojumus veido vienas saites starp oglekļa un ūdeņraža atomiem.

• alkāni
• Ciklāni

Piemērs:

Metilciklopentāns

nepiesātinātie ogļūdeņraži

Izveidotajiem savienojumiem ir divkāršas vai trīskāršas saites starp oglekļa un ūdeņraža atomiem.

• alkēni
• Alkīni
• Alkadiēni
• Cikli
• velosipēdisti
• Aromatika

1-pentēns

Lasiet arī par:

• Ķīmiskās saites
• Organiskā ķīmija
• Organiskās funkcijas

Nomenklatūra

Ogļūdeņražu nomenklatūru nosaka šādi termini:

PRIEDĒKLIS	STARPPOSMA	SUFFIX
Norāda oglekļa daudzumu ķēdē.	Saites tips atrasts virknē.	Funkcionālās grupas identifikācija.

PRIEDĒKLIS	STARPPOSMA	SUFFIX
1C	TER	Tikai viena saite	AN	O
2C	ET
3C	PROP	dubultā saite	EN
4C	BET
5C	PENT	divas dubultās saites	DIEN
6C	HEX
7C	HEPT	trīskārša saite	IN
8C	AZT
9C	NAV	Divas trīskārtīgas saites	DIIN
10C	DEC

Piemēri

Sekojiet, kā veidojas ogļūdeņražu nosaukumi:

Etāns

• Priedēklis: ET, kas atbilst 2 oglekļiem.
• Starpnieks: AN, kas atbilst atsevišķām saitēm.
• Sufikss: O, kas atbilst ogļūdeņraža funkcijai.

Apskatiet citus piemērus:

	Propāns
	Etēns
	Etino
	propadiēns

Dažos gadījumos ir jānorāda dubultās vai trīskāršās saites pozīcija. Numerācijai jāsākas no šīs saites tuvākā gala.

	1,3-butadiēns
	1-butīns

Uzziniet vairāk vietnē:

• Butāns
• Metāns

Ogļūdeņražu veidi

Pārbaudiet galvenos ogļūdeņražu veidus, to īpašības un izmantotos savienojumus:

alkāni

Tie ir atvērtas ķēdes ogļūdeņraži ar atsevišķām saitēm starp oglekļa un ūdeņraža atomiem, kuru vispārējā formula ir Ç_NēH_{2n + 2}.

Alkānu raksturojums

• Tos sauc arī parafīniem vai parafīniem.
• Tie dabā ir sastopami dabasgāzē un eļļā.
• Tiek izmantoti kā degviela: vārīšanas gāze, benzīns, dīzeļdegviela utt.

Alkānu piemēri

alkēni

Tie ir atvērtas ķēdes ogļūdeņraži un tiem ir dubultā saite, kuru vispārējā formula ir Ç_NēH_2n.

Alkēnu raksturojums

• Tos sauc arī par olefīniem, alkēniem vai etilēnūdeņražiem.
• Rūpnieciski tos iegūst, sašķeļot naftu saturošus alkānus.
• Rūpniecībā tos izmanto kā izejvielas: plastmasu, krāsvielas, sprāgstvielas utt.

Alkēnu piemēri

Alkīni

Tie ir atvērtas ķēdes ogļūdeņraži ar divkāršās saites klātbūtni, kuru vispārējā formula ir Ç_NēH_2n-2.

Alkīnes raksturojums

• Trīskāršās saites dēļ tie ir reaktīvāki nekā alkāni un alkēni.
• Alkīni ar vairāk nekā 14 oglekļa atomiem ir cieti.
• Visbiežāk izmantotais alkīns ir acetilēns, ko parasti izmanto sintētisko gumiju, tekstilšķiedru un plastmasas ražošanā.

Alkīnu piemēri

Alkadiēni

Tie ir atvērtas ķēdes ogļūdeņraži un divu dubulto saišu klātbūtne, kuru vispārīgā formula ir Ç_NēH_2n-2

Alkadiēnu raksturojums

• To sauc arī par diēniem vai diolefīniem
• Dabā tie ir sastopami terpēnos, kas iegūti no ēteriskajām augļu eļļām.
• Vispazīstamākais savienojums ir izoprēns, kas atrodas dabiskajā kaučukā un ēteriskajās eļļās.

Alkadiēnu piemēri

Ciklāni

Tie ir slēgtas ķēdes ogļūdeņraži ar atsevišķām saitēm starp oglekļa un ūdeņraža atomiem, kuru vispārīgā formula ir Ç_NēH_2n.

Ciklāna raksturojums

• Tos sauc arī par cikloalkāniem vai cikloparafīniem.
• Augsta spiediena ietekmē tie ir nestabili.
• Ķēdes ar vairāk nekā 6 oglekļiem ir stabilas, turpretī ķēdes ar mazāk nekā 5 oglekļiem ir reaktīvas.

Ciklānu piemēri

Cikli

Tie ir slēgtas ķēdes ogļūdeņraži ar divkāršās saites klātbūtni, kuru strukturālā formula ir Ç_NēH_2n-2.

Ciklenu raksturojums

• Tos sauc arī par cikloalkēniem.
• Savienojumi no 3 līdz 5 oglekļiem ir nestabili.
• Tie parasti ir sastopami dabasgāzē, eļļā un naftā.

Ciklēnu piemēri

velosipēdisti

Tie ir slēgtas ķēdes ogļūdeņraži ar trīskāršu saiti, kuru strukturālā formula ir Ç_NēH_2n-4.

Riteņbraukšanas raksturojums

• Tos sauc arī par cikloalkīniem vai cikloalkīniem.
• Tie ir cikliski un nepiesātināti ogļūdeņraži.
• Tie ir nestabili trīskāršu savienojumu dēļ un dabā nav sastopami.

Velosipēdu piemēri

Aromatika

Tie ir slēgtas ķēdes ogļūdeņraži ar mainīgām viengabala un dubultām saitēm.

Aromātisko īpašību raksturojums

• Tos sauc arī par arēnām.
• Tie ir nepiesātināti savienojumi, jo tiem ir 3 dubultās saites.
• Tie sastāv no vismaz viena aromātiskā gredzena.

Aromātisko vielu piemēri

Jūs varētu arī interesēt:

• Nafta
• naftas pārstrāde
• Acetilēns

Ogļūdeņražu kopsavilkums

Nodarbošanās	Vispārīgā formula	Iespējas
alkāns		Atvērta ķēde ar vienkāršām saitēm.
alkēns		Atvērt ķēdi ar dubulto saiti.
alkīns		Atvērt ķēdi ar trīskāršu saiti.
alkadiēns		Atvērta ķēde ar divām dubultām saitēm.
Ciklāni		Slēgta ķēde ar vienkāršiem savienojumiem.
Cikli		Slēgta ķēde ar dubulto saiti.
velosipēdisti		Slēgta ķēde ar trīskāršu saiti.
Aromātisks	Mainīgs	Slēgta ķēde ar mainīgām viena un dubultām saitēm.

Vingrinājumi ogļūdeņražiem

1. (UEMA) LPG (sašķidrināta naftas gāze), tautā saukta arī par vārīšanas gāzi, ir degviela neatjaunojama fosilija, kas var beigties pa nakti, ja to neizmanto plānošanā un bez tās pārmērība. Starp citām gāzēm to veido propāns C₃H₈, butāns C₄H₁₀ un neliels daudzums propilēna C₃H₆ un butēna C₄H₈. Šie organiskie savienojumi tiek klasificēti kā ogļūdeņraži, kuriem ir līdzība un atšķirība. Pamatojoties uz saites veidu starp oglekļiem un iepriekšminēto savienojumu oglekļa ķēdes klasifikāciju, var apgalvot, ka:

a) nepiesātinātie savienojumi ir propāns un butāns.
b) nepiesātinātie savienojumi ir propēns un butēns.
c) nepiesātinātie savienojumi ir propēns un butāns.
d) savienojumiem ir homocikliskas ķēdes.
e) savienojumiem ir heterocikliskas ķēdes.

Skatiet Atbilde

B) alternatīva: nepiesātinātie savienojumi ir propēns un butēns.

a) nepareizi. Šiem savienojumiem nav nepiesātinājumu, to saites ir vienkāršas.

b) PAREIZI. Termins "en" norāda dubulto saišu klātbūtni savienojumos.

c) nepareizi. Butānam nav piesātinājumu.

d) nepareizi. Šīs ķēdes ir slēgtas, un oglekļa atomus saista vienas saites.

e) nepareizi. Šīm ķēdēm ir heteroatoms, piemēram, skābeklis un slāpeklis.

2. (Uel) Viens no formulas C ogļūdeņražiem₅H₁₂ var būt oglekļa ķēde:

a) piesātināts ciklisks.
b) neviendabīgs aciklisks.
c) sazarota cikliska.
d) nepiesātināts atvērts.
e) atvērts sazarots.

Skatiet Atbilde

E) alternatīva atvērta sazarota.

a) nepareizi. Piesātināts ciklisks savienojums atbilst ciklānam, kura formula ir C_NēH_2n.

Piemērs:

b) nepareizi. Heterogēnam acikliskajam savienojumam ir papildus cits citā esošais ogleklis ķēdē.

Piemērs:

c) nepareizi. Sazarotam cikliskam savienojumam ir formula C_NēH_2n.

Piemērs:

d) nepareizi. Nepiesātināts atvērtās ķēdes savienojums var būt alkēns vai alkīns, kuru formula ir attiecīgi C._NēH_2n un C_NēH_2n-2.

Piemēri:

e) PAREIZI. Atvērtas ķēdes sazarots savienojums ir alkāns, kura formula ir C_NēH_{2n + 2}. 5 ogļu un 12 ūdeņražu savienojums varētu būt izopentāns.

Piemērs:

3. (SPRK) alkīni ir ogļūdeņraži:

a) piesātinātie alifātiskie līdzekļi.
b) piesātinātie alicikliskie savienojumi.
c) dubultās saites nepiesātinātie alifātiskie savienojumi.
d) trīskāršās saites nepiesātinātie alicikliskie savienojumi.
e) trīskāršoti nepiesātinātie alifātiskie savienojumi.

Skatiet Atbilde

E) alternatīva trīskāršā saite nepiesātinātie alifāti.

a) nepareizi. Atvērtās ķēdes un vienas saites savienojumi ir alkāni.

Piemērs:

b) nepareizi. Cikliskie savienojumi ar atsevišķām saitēm ir ciklāni.

Piemērs:

c) nepareizi. Atvērtas ķēdes un divkāršoti savienojumi ir alkēni.

Piemērs:

d) nepareizi. Cikliskie un trīskāršie savienojumi ir ciklīni.

Piemērs:

e) PAREIZI. Alkīni ir atvērtas ķēdes un trīskārši savienojumi.

Vai vēlaties turpināt pārbaudīt savas zināšanas? Noteikti pārbaudiet šos sarakstus:

• Vingrinājumi ogļūdeņražiem
• Organiskās ķīmijas vingrinājumi
• Organisko funkciju vingrinājumi