Vy Uhľovodíky sú zložené tvorené uhlík (C) a vodík (H). Flexibilita uhlíka, ktorý je hlavným prvkom týchto zlúčenín, podporuje existenciu obrovskej rozmanitosti štruktúr Preto sa niektoré vlastnosti, napríklad teplota topenia a teplota varu, môžu medzi rôznymi uhľovodíkmi líšiť.
Sú to väčšinou molekuly nepolárny, s silas medzimolekulové indukovaný dipólový typ a hustota menšia ako The z vody. Identifikáciu týchto zlúčenín je možné uskutočniť pomocou nomenklatúry, ktorá sa riadi pravidlami stanovenými Medzinárodnou úniou pre čistú a aplikovanú chémiu (Iupac).
Prečítajte si tiež: Uhlík - jeden z najhojnejších prvkov vo vesmíre
Vlastnosti uhľovodíkov
Polarita: uhľovodíky bez prítomnosti heteroatómov sú nepolárny.
Medzimolekulárne sily: väzby medzi molekulami uhľovodíka sú typu indukovaný dipól.
teplota topenia avriaci: líšia sa podľa veľkosti, funkcie a štruktúrnej organizácie molekuly.
fyzický stav: za normálnych podmienok teploty a tlaku sú uhľovodíky so štyrmi alebo menej atómami uhlíka v plynnom stave. Tie s 5 až 17 uhlíkmi sú v tekutom stave a uhľovodíky s viac ako 17 uhlíkmi sú tuhé látky.
Hustota: je menší ako hustota vody, tj. menej ako 1,0 g / cm³.
Reaktivita: alifatické a nenasýtené uhľovodíky sú slabo reaktívne; nenasýtené zlúčeniny s väčšou pravdepodobnosťou reagujú s inými molekulami a cyklické uhľovodíky s až piatimi uhlíkmi sú veľmi reaktívne.
Klasifikácia uhľovodíkov
Uhľovodíky možno klasifikovať podľa štruktúrnej organizácie reťazca a zariadeniami.Nenasýtenie je prítomnosť dvojitej (dvojitých) alebo trojitej väzby medzi uhlíkmi, je výskyt pripojenia typu pi (π). už je konáre sú ako „vetvy“ pripevnené k väčšej uhľovodíkovej štruktúre. Cyklické reťazce môžu obsahovať aj vetvy a / alebo nenasýtenia - štrukturálna organizácia uhľovodíkov s uzavretým reťazcom vytvára polygóny, ako sú napríklad štvorce, trojuholníky, hexány.
Pokiaľ ide o usporiadanie atómov, uhľovodík môže mať normálny alebo rozvetvený reťazec.
→ C uhľovodíknormálna, lineárna alebo priamka: ten, ktorý má iba dva konce.
→ C uhľovodíkneznáša rozvetvený: ten s retiazkou, ktorá má viac ako dva konce. Aby ste vedeli, kde a čo sú pobočky, je dôležité správne zvoliť hlavný reťazec. Hlavný reťazec musí obsahovať všetky nenasýtenia a heteroatómy (ak existujú), ako aj najväčší počet postupných uhlíkov. Uhlíky, ktoré nie sú obsiahnuté v hlavnom reťazci, sú vetvy.
Príklad:
Pokiaľ ide o jeho „uzavretie“, môže mať uhľovodík uzavretý, otvorený alebo zmiešaný reťazec.
→ Reťazové uhľovodíkys uzavreté alebo cyklické: tie s reťazcami, v ktorých sa atómy organizujú a vytvárajú cyklus, polygón alebo aromatický kruh (uzavretý uhľovodík so striedavým nenasýtením). Nemajte voľné konce, pokiaľ tam nie je konár. Každý vrchol mnohouholníka predstavuje uhlík a jeho príslušné vodíkové väzobné činidlá.
→ Otvorený reťazec alebo acyklické uhľovodíky: sú reťazce, ktoré majú najmenej dva konce.
→ Uhľovodíky z reťazec zmiešaného typu: je tvorený kruhom alebo cyklickým reťazcom pripojeným k lineárnej časti; má to aspoň jeden koniec.
Prečítajte si tiež: Aromatické uhľovodíky - príklady a vlastnosti
Nomenklatúra uhľovodíkov
Pre každý typ uhľovodíka existuje pravidlo pomenovania stanovené Iupacom. Názvoslovie týchto zlúčenín sa vykonáva takto:
1. časť: umiestnenie a názov pobočky (-ov) (ak existujú);
2. časť: platí tento termín cyklu ak je zlúčeninou uzavretý reťazec, ale ak ide o alifatický (otvorený) reťazec, nebude to potrebné;
3. časť: predpona označujúca počet uhlíkov v hlavnom reťazci;
4. časť: umiestnenie a infix indikujúce typ nenasýtenia v molekule;
5. časť: prípona „o“ zodpovedajúca uhľovodíkom.
Ak má molekula otvorenú štruktúru bez rozvetvenia, názvoslovie začne v časti 3.
Nasledujúca tabuľka zobrazuje požadované informácie (predpona, prípona a prípona) všeobecne pre uhľovodíkovú nomenklatúru. O predpona líši sa podľa počtu uhlíkov; O infix, podľa počtu nenasýtení; to je prípona“O Výraz "uhľovodíkový typ" znamená zlúčeninu uhľovodíkového typu.
Predpona |
Infix |
Prípona |
||
1 uhlík |
splnené- |
Iba jednotlivé hovory |
-an- |
-O |
2 uhlíky |
et- |
|||
3 uhlíky |
prop- |
1 dvojitá väzba |
-en- |
|
4 uhlíky |
ale- |
|||
5 uhlíkov |
zadržaný |
2 dvojité väzby |
-dien- |
|
6 uhlíkov |
hex |
|||
7 uhlíkov |
hept- |
1 trojitá väzba |
-v- |
|
8 uhlíkov |
október |
|||
9 uhlíkov |
ne- |
2 trojité odkazy |
-diin- |
|
10 uhlíkov |
dec- |
Prvým krokom k objaveniu nomenklatúry organických zlúčenín je identifikovať hlavný reťazec uhlíkov, ktoré musia obsahovať nenasýtené uhlíky a čo najviac následných uhlíkov. Po identifikácii hlavného reťazca musia byť vymenované uhlíky - začatie počítania zo strany najbližšej k vetvám a nenasýtenia (ak existujú). THE lokalizácia bude číslo uhlíka, kde sa nachádza rozvetvenie alebo nenasýtenie. Niekedy existuje len jedno možné miesto pre radikálnu alebo dvojitú alebo trojitú väzbu, takže nie je potrebné v nomenklatúre vyjadrovať umiestnenie spojovacieho uhlíka.
THE nomenklatúra pre pobočky bude dané počtom uhlíkov v každom plus ukončenie riadok alebo ll. Ak existuje viac ako jedna vetva, použije sa abecedné poradie.
Pozrite si nasledujúce príklady:
→ Príklad 1
CH3 - CH2 - CH3 → Propán
1. časť: predpona “prop-”Znamená, že reťaz má tri uhlíky.
2. časť: infix “-an-”Signalizuje, že molekula vytvára iba spojenia tohto typu sigma alebo jednoduché.
3. časť: prípona “-O“Je charakteristický pre uhľovodíky.
→ Príklad 2
CH2= CH-CH2-CH3 → But-1-en
V prípade nenasýtených uhľovodíkov je potrebné číslovať a lokalizovať uhlík, v ktorom sa dvojica nachádza, a číslovanie musí byť čo najmenšie. Preto musí počet uhlíkov začínať stranou najbližšou k dvojitej väzbe.
1. časť: „ale-" znamená, že v reťazci sú štyri uhlíky.
2. časť: „1-sk“ Výraz "nenasýtenie" znamená nenasýtenie umiestnené medzi uhlíkom 1 a 2.
3. časť: „-O“ je charakteristická prípona uhľovodíkov.
→ Príklad 3
1. časť: „3-etyl“ signalizuje, že na uhlíku 2 je dvojuhlíková vetva.
2. časť: „-pent-“ označuje prítomnosť piatich uhlíkov v hlavnom reťazci.
3. časť: „-an-“ je infix aplikovaný na nenasýtené reťazce (žiadne dvojité alebo trojité väzby).
4. časť: „-O“ je charakteristická prípona uhľovodíkov.
→ Príklad 4
Pre reťaze s viac ako jedna pobočka, umiestnite zvyšky v nomenklatúre v abecednom poradí. Ak sú v tej istej molekule vetvy a nenasýtenia, počet uhlíkov v hlavnom reťazci by sa mal robiť takým spôsobom, aby súčet pozičných číslic bol čo najmenší.
Počet uhlíkov v hlavnom reťazci sa robil zľava doprava a súčet číslic nenasýtenosti a umiestnenia vetvy je: 1 + 4 + 3 = 8. Keby bol počet uhlíkov sprava doľava, zložená nomenklatúra by bola 4-etyl-3-metyl-5-én, ktorého súčet polôh by bol: 4 + 3 + 5 = 12, čo je viac ako iná hypotéza, takže by sa to nemalo používať.
1. časť: 3-etyl-4-metyl odkazuje na radikály v abecednom poradí a na ich príslušné miesta.
2. časť: hex znamená, že v hlavnom reťazci je 6 uhlíkov.
3. časť: 1-sk označuje prítomnosť dvojitej väzby na uhlíku 1.
4. časť: „-O“ je charakteristická prípona uhľovodíkov.
→ Príklad 5
Pre uzavreté reťazce platia pravidlá pre pomenovanie, ale slovo cyklu začína názov zlúčeniny, čo naznačuje, že ide o uzavretý alebo cyklický uhľovodík.
1. časť: cyklus- označuje, že sa jedná o uzavretý reťazec.
2. časť: -ale- označuje existenciu 4 uhlíkov v reťazci
3. časť: -Oje charakteristická prípona uhľovodíkov.
Prečítajte si tiež: Klasifikácia uhlíkových reťazcov
Druhy uhľovodíkov
Uhľovodíky možno rozdeliť na alkány, alkény, alkíny a alkadiény - ktoré sa klasifikujú ako podľa vytvorenia reťazca (dvojité alebo trojité väzby) - a cyklány, ktoré sú reťazcami zatvorené.
→ Alkány: sú uhľovodíky, ktoré nemajú nenasýtenie. Všeobecný vzorec pre alkány je CčH2n + 2a čpredzvesť skladá ju predpona + an + O.
Vy alkány možno nájsť v prírode, ako benzín metán (CH4), ktorý sa uvoľňuje zvieratami a vzniká v procesoch rozkladu, ako aj v rafinériách a petrochemickom priemysle. Zlúčeniny ako propán (Ç3H7), bután (Ç4H10), z ktorého sa vyrába náš plyn na varenie (LPG), a oktán (Ç8H18), ktoré sú prítomné v motorových palivách, sú vedľajšími produktmi Ropa.
→ alkény alebo alkény: sú uhlíkové reťazce, ktoré majú nenasýtenie, dvojitú väzbu. Jeho všeobecný vzorec je CčH2n, a tvoj čpredzvesť skladá ju Prefix + en + o.
O etylénový plyn (Ç2H4), ktorý sa používa v poľnohospodárstve na urýchlenie dozrievania plodov, patrí do funkcie alkén. Táto zlúčenina sa tiež používa na výrobu suroviny polyetylén, ktorý sa používa na výrobu plastového riadu.
→ Alkyny alebo acetylénové: uhľovodíky s trojitou väzbou. Jeho všeobecný vzorec je CčH2n - 2. THE nomenklatúra skladá ju predpona + v + o.
O acetylén alebo etín (C.2H2) je plyn alkínovej funkcie používaný v zvary a kovové rezy. Táto zlúčenina môže dosiahnuť teploty až 3 000 ° C, čo umožňuje vykonávať opravy na ponorených častiach lode.
→ alkadiéni alebo diéni: uhlíkové reťazce s dvoma nenasýteniami, to znamená dvoma dvojitými väzbami medzi uhlíkmi. Všeobecný vzorec pre túto funkciu je C.čH2n - 2. Uvedomte si, že má rovnaký vzorec ako alkyny, čo znamená, že sa to môže stať izoméria medzi zlúčeninami (rovnaký molekulárny vzorec pre rôzne zlúčeniny).
Nomenklatúra alkadiénu sa skladá z Prefix + dien + o.
Príklad:
→ Uhľovodíky s uzavretým reťazcom: molekuly sa organizujú cyklicky, majú sklon vytvárať polygón a rovnako ako v otvorených reťazcoch môžu existovať prevádzkarne a / alebo dôsledky. Cyklóny, cyklény, cyklíny a benzény sú uzavreté uhľovodíky.
Cyklóny alebo cykloalkány: cyklické reťazce pozostávajúce iba z jednoduchých väzieb. Jeho všeobecný vzorec je CčH2n. Nomenklatúra: ciclo + predpona + an + o.
Cykly alebo cykloalkény: uzavreté uhľovodíkové reťazce s prevádzkou. Jeho všeobecný vzorec je CčH2n-2. Nomenklatúra: çiclo + predpona + en + O.
-
Cyklíny alebo cykloalkyny: uzavreté reťazce uhľovodíkov s prítomnosťou dvoch dvojitých väzieb. Jeho všeobecný vzorec je CčH2n-4. Nomenklatúra: çiclo + predpona + v + o.
benzény
Benzén je typ uhľovodíka s uzavretým reťazcom s šesť uhlíkov kde väzby sa pohybujú medzi jednoduchými a dvojitými. Tieto zlúčeniny sú toxický a vysoko karcinogénny, ktorý sa používa ako organické rozpúšťadlo v chemických procesoch.
Aby sa uhľovodík považoval za aromatický, musí byť aspoň jeden benzénový kruh, ktorý je vysoko reaktívny, a preto podlieha dvom alebo viacerým náhrady, ktoré tu uvidíme ako dôsledky. Ak sú dva spojovacie radikály, budeme mať pre každú dvojicu pozícií konkrétne názvy.
Radiály na 1,2 uhlíku benzénu → orto
Radikály na 1,3 uhlíkoch benzénu → cieľ
Radiály na uhlík 1,4 benzénu → pre
Anomenklatúra aromatickej zlúčeniny sa vykonáva takto:
1. časť: umiestnenie ligandov (orto, cieľ alebo do).
2. časť: názov zvyšku alebo zvyškov viazaných na benzén (metyl, etyl, propyl…). Názov radikál sa riadi pravidlom ostatných uhľovodíkov.
- 3. časť: -Bjed, čo je charakteristický výraz pre aromatické uhľovodíky.
Príklady:
→ Orto-dimetyl-benzén
1. časť: Orto- označuje, že radikály sú umiestnené na uhlíkoch 1 a 2.
2. časť: -dimetyl- Výraz "zvyšky" znamená dva radikály, oba s jedným uhlíkom.
3. časť: -benzén je charakteristický výraz pre aromatické uhľovodíky.
→ Orto-etyl-metyl-benzén
1. časť: moh- označuje, že radikály sú umiestnené na uhlíkoch 1 a 3.
2. časť: etylmetyl- "Množstvo uhlíka" znamená množstvo uhlíka v každom radikáli etyl The dvojuhlíková vetva a metyl rozvetvenie jedným uhlíkom - umiestnené v nomenklatúre v abecednom poradí.
3. časť: -benzén je charakteristický výraz pre aromatické uhľovodíky.
→ para-dietyl-benzén
1. časť: Ppluh- znamená, že radikály sú na uhlíkoch 1 a 4 benzénu.
2. časť: -dietyl- odkazuje na dva radikály typu etyl, to znamená dve vetvy, každá s dvoma uhlíkmi.
3. časť: -benzén je charakteristický výraz pre aromatické uhľovodíky.
Prečítajte si tiež:Objav štruktúry benzénu
vyriešené cviky
(Unesp) - Oktán je jednou z hlavných zložiek benzínu, ktorý je zmesou uhľovodíkov. Molekulárny vzorec oktánu je:
a) C8H18
b) C8H16
c) C8H14
d) C12H24
e) C18H38
Odpoveď: písmeno a). Analýza názvoslovia zlúčenín oktán, je to alkán, to znamená molekula pozostávajúca iba z jednoduchých väzieb. Ak je všeobecný vzorec pre alkány CčH2n + 2Ak nahradíme „n“ číslom osem, čo je množstvo uhlíkov v hlavnom reťazci - a v tomto prípade jedinečné -, budeme mať molekulárny vzorec oktánu C8H18.
(UFSCar-SP) - Zvážte nasledujúce tvrdenia o uhľovodíkoch.
I) Uhľovodíky sú organické zlúčeniny pozostávajúce iba z uhlíka a vodíka.
II) Len nenasýtené uhľovodíky s priamym reťazcom sa nazývajú alkény.
III) Cykloalkány sú nasýtené alifatické uhľovodíky všeobecného vzorca CnH2n.
IV) Sú to aromatické uhľovodíky: brómbenzén, p-nitrotoluén a naftalén.
Nasledujúce tvrdenia sú správne:
a) Iba a III.
b) Iba I, III a IV.
c) iba II a III.
d) Iba III a IV.
e) Iba I, II a IV.
Odpoveď: Písmeno a).
II - Alkény sú zlúčeniny s dvojnou väzbou, to znamená nenasýtené, môžu však mať v reťazci dôsledky, ktoré nemusia byť výlučne lineárne.
IV - Brometobenzénové a p-nitrotoluénové zlúčeniny patria k ďalším organické funkcie.
Laysa Bernardes
Učiteľ chémie
Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/hidrocarbonetos.htm