Uhľovodíky, tiež nazývané karbidy vodíka, sú organické zlúčeniny, ktorých zloženie má iba atómy uhlíka uhlík (C) a od vodík (H), teda majúci všeobecný vzorec CXHr.
Uhľovodík pozostáva z uhlíkovej štruktúry, na ktorú sa navzájom viažu atómy vodíka kovalentná väzba.
Je to najdôležitejšia zlúčenina v organickej chémii.
Všetky druhy uhľovodíkov ľahko oxidujú, čím sa uvoľňuje teplo. Väčšina z nich nie je rozpustná vo vode.
Prírodné uhľovodíky sú chemické zlúčeniny tvorené vo vnútri Zeme (viac ako 150 km od hĺbka) pri vysokom tlaku a geologickými procesmi sa dostanú do zón nízkeho tlaku.
Kde sa nachádzajú uhľovodíky?
Hlavným zdrojom uhľovodíkov je ropa. Z tohto dôvodu je uhľovodík prítomný v niekoľkých derivátoch, ako sú napr petrolej, parafín, zemný plyn, Benzín, Vazelína, nafta, LPG (Skvapalnený ropný plyn), polyméry (napríklad plast a guma).
Táto organická zlúčenina predstavuje 48% brazílskej energetickej matice.
Uhlíkový reťazec, ktorý tvorí časť zloženia uhľovodíka, je štvorväzbový, to znamená, že môže vytvoriť štyri spojenia.
Uhlík je schopný viazať sa s inými atómami uhlíka a s vodíkmi jednoduché odkazy, štvorhra alebo trojnásobok.
Klasifikácia uhľovodíkov
Klasifikácia uhľovodíkov je založená na troch špecifikách: a formulár hlavného uhlíkového reťazca, Pripojenia uhlíkových reťazcov, prítomnosť alkylových radikálov v uhlíkovom reťazci a prítomnosť heteroatómov rozdeľujúci uhlíkový reťazec.
vedieť viac o vodík.
Hlavný tvar uhlíkovej reťaze
Pokiaľ ide o tvar hlavného uhlíkového reťazca, klasifikácia uhľovodíkov sa ďalej člení na alifatický a cyklický.
Zistite, z čoho pozostáva každá z týchto foriem uhlíkového reťazca.
alifatické uhľovodíky
Alifatické uhľovodíky sú tvorené uhlíkovými reťazcami otvorené alebo acyklický. V týchto reťazcoch sú uhlíky terminálmi.
Príklady:
alkán
Alkánové uhľovodíky, tiež nazývané parafíny alebo parafínový, sú olejové zlúčeniny, kde medzi uhlíkmi existujú iba jednoduché väzby.
Všeobecný vzorec pre alkán je CčH2č + 2 (n = ľubovoľné celé číslo).
alkén
Tiež nazývaný olefín, alkén alebo etylénový uhľovodík, alkén je slabo reaktívna zlúčenina, kde je medzi atómami uhlíka dvojitá väzba.
Všeobecný vzorec pre alkén je CčH2č.
alkín
Tiež nazývaný metylacetylén, alkín je uhľovodík, kde existujúce väzby medzi uhlíkmi sú trojité.
Všeobecný vzorec pre alkín je CčH2č-2.
alkadién
Alkadiény, ktoré sa tiež nazývajú diény alebo diolefíny, sú uhľovodíky, kde väzby medzi uhlíkmi sú dvojnásobné.
Všeobecný vzorec pre alkadién je CčH2č-2.
Cyklické uhľovodíky
Cyklické uhľovodíky sú tvorené uzavretými alebo cyklickými uhlíkovými reťazcami. Tieto reťazce nemajú koncové uhlíky.
Príklady:
Cyclan
Tiež nazývaný cykloalkán, cykloparafín alebo nafténový uhľovodík, cyklán je nasýtený uhľovodík zložený z jednoduchých väzieb.
Má uzavretý uhlíkový reťazec a jeho všeobecný vzorec je CčH2č.
Cyklónsky
Tiež nazývaný cykloalkény, cyklény sú nenasýtené uhľovodíky zložené z dvojitých väzieb.
Cyklén má uzavretý uhlíkový reťazec a jeho všeobecný vzorec je CčH2č−2.
cyklista
Tiež nazývaný cykloalkyn alebo cykloalkyn, cyklín je cyklický a nenasýtený uhľovodík.
Je tvorený uzavretým uhlíkovým reťazcom s trojitými väzbami a jeho všeobecný vzorec je CčH2č-4.
Aromatické
alebo
Tiež nazývaný arény, aromatické uhľovodíky sú nenasýtené zlúčeniny tvorené dvojitými väzbami.
Aromatická látka má uzavretý alebo cyklický uhlíkový reťazec a jej všeobecný vzorec je C6H6.
Typ väzby uhlíkových reťazcov
V závislosti od typu väzby uhlíkových reťazcov možno uhľovodíky klasifikovať do skupín nasýtený alebo nenasýtený.
Ďalej sa dozviete, z čoho pozostáva každá z týchto klasifikácií.
Nasýtené uhľovodíky
Nasýtené uhľovodíky tvoria jednoduché odkazy.
Príklady: alkány, cyklány.
nenasýtené uhľovodíky
Nenasýtené uhľovodíky sú tvorené dvojité väzby alebo trojnásobok.
Príklady: alkény, alkíny, alkadiény.
Prítomnosť alkylových radikálov
Pokiaľ ide o prítomnosť alkylových radikálov, môžu mať uhľovodíky uhlíkový reťazec normálne alebo rozvetvený.
normálny uhlíkový reťazec
Normálny uhľovodík s uhlíkovým reťazcom nemá alkylové radikály.
Príklad: pentán
rozvetvený uhlíkový reťazec
Ak má uhľovodík rozvetvený uhlíkový reťazec, znamená to, že jeho hlavný uhlíkový reťazec má alkylové radikály.
Príklad: metylpropán
Prítomnosť heteroatómov rozdeľujúcich uhlíkový reťazec
Sekvenčný uhlíkový reťazec môže alebo nemusí byť štiepený v závislosti od prítomnosti heteroatómov.
Homogénny uhlíkový reťazec
Ak má uhľovodík homogénny hlavný uhlíkový reťazec, znamená to, že tento reťazec je nie je rozdelený heteroatómami.
Heterogénny uhlíkový reťazec
Ak má uhľovodík heterogénny hlavný uhlíkový reťazec, mal tento reťazec svoje rozdelený uhlíkový reťazec heteroatómom.
Nomenklatúra uhľovodíkov
Nomenklatúra uhľovodíkov je definovaná kombináciou troch častí:
Predpona označuje množstvo uhlíkov, medziprodukt identifikuje typ väzby a prípona označuje funkciu, ku ktorej zlúčenina patrí (v tomto prípade trieda uhľovodíkov).
Nižšie je uvedený zoznam predpôn a medziproduktov, ktoré sú kombinované na označenie uhľovodíkov.
Zoznam predpon
| Počet uhlíkov | Predpona |
|---|---|
| 1 | Splnené |
| 2 | Et- |
| 3 | Prop- |
| 4 | Ale- |
| 5 | zadržaný |
| 6 | Hex- |
| 7 | Hept- |
| 8 | Október |
| 9 | Ne- |
| 10 | Dec. |
Zoznam sprostredkovateľov
| Typ pripojenia | Sprostredkovateľ |
|---|---|
| Iba jednotlivé hovory | -an- |
| Pár | -en- |
| trojnásobný | -v- |
| dva páry | -dien- |
Zoznámte sa s niekoľkými príkladmi pomenovania uhľovodíkov.
Príklady:
CH3 - CH2 - CH2 - CH3
V štruktúrnej forme vyššie vidíme 4-uhlíkovú zlúčeninu, ktorá má iba jednoduché väzby (označené symbolom „-“).
- Predpona pre 4 uhlíky = but-
- Medziprodukt pre jednoduché viazanie = -an-
- Prípona uhľovodíka = -o
Vidieť, že spojenie predpona + stredná + prípona dáva vzniknúť názvu BUTÁN.
CH2 = CH2
Vyššie uvedený štruktúrny tvar má 2 uhlíky a 1 dvojitú väzbu (označené symbolom „=“).
- Predpona pre 2 uhlíky = et-
- Medziprodukt pre dvojité dlhopisy = -en-
- Prípona uhľovodíka = -o
Vidieť, že spojenie predpona + stredná + prípona dáva vzniknúť názvu ETHENE.
CH2 = CH - CH2 - CH3
CH3 - CH = CH2 - CH3
Upozorňujeme, že obidve vyššie uvedené štruktúrne formy majú 4 uhlíky a 1 dvojitú väzbu (označené symbolom „=“).
Máme teda:
- Predpona pre 4 uhlíky = but-
- Medziprodukt pre dvojité dlhopisy = -en-
- Prípona uhľovodíka = -o
Vidieť, že spojenie predpona + stredná + prípona by vzniklo meno BUTENE pre tieto dve štrukturálne formy.
Upozorňujeme však, že štrukturálne formy nie sú totožné, takže ani názvoslovia nemôžu byť.
Rozdiel medzi týmito dvoma štruktúrnymi formami spočíva v umiestnení dvojitej väzby.
V takom prípade musíme uhlíky v reťazci očíslovať od konca, ktorý je najbližšie k dvojnásobku. Preto v predmetných prípadoch musíme číslovať zľava doprava.
V CH2 = CH - CH2 - CH3:
- CH2 bude 1
- CH bude 2
- CH2 bude 3
- CH3 bude 4
Všimnite si, že dvojitá väzba je medzi uhlík 1 to je uhlík 2.
Na nájdenie dvojitej väzby musíme použiť najmenšie číslo (1): BUTÉN -1
V CH3 - CH = CH2 - CH3:
- CH3 bude 1
- CH bude 2
- CH2 bude 3
- CH3 bude 4
Upozorňujeme, že dvojitá väzba je medzi uhlík 2 to je uhlík 3.
Na nájdenie dvojitej väzby musíme použiť najmenšie číslo (2): BUTENE -2
Podľa IUPAC (Medzinárodná únia čistej a aplikovanej chémie - International Union of Pure and Applied Chemistry), miesto by malo byť uvedené tesne pred sú umiestnené (v prípade štruktúrnych formálov vyššie dvojitá väzba predstavovaná medziproduktom „-En-“).
S tým máme druhý spôsob, ktorý je mimochodom najsprávnejší, a to napísanie nomenklatúry dostupných štruktúrnych foriem.
CH2 = CH - CH2 - CH3: BUTENE -1 alebo BUT-1-ENO (správnejšia forma)
CH3 - CH = CH2 - CH3: BUTENE -2 alebo BUT-2-ENE (správnejšia forma)
Naučiť sa viac o IUPAC a nomenklatúra.
