Ogljikovodiki: klasifikacija, nomenklatura in vaje

Ogljikovodiki so spojine, ki jih tvorita samo ogljik in vodik s splošno formulo: C_xH_y.

Gre za obsežno količino snovi, med katerimi so najbolj znane sestavine nafte in zemeljskega plina.

Hrbtenico ogljikovodika tvori ogljik in nato vodikovi atomi preko kovalentne vezi.

Veliko se uporabljajo v kemični industriji in so med drugim bistveni pri proizvodnji naftnih derivatov: goriv, ​​polimerov, parafina.

Lastnosti ogljikovodikov

molekularna interakcija	So praktično nepolarne spojine in njihovim molekulam se pridruži inducirani dipol.
Tališče in vrelišče	V primerjavi s polarnimi spojinami so nizke.
agregacijskih stanj	Plinast: sestavljen iz 1 do 4 ogljikov. Tekočina: sestavljena iz 5 do 17 ogljikov. Trdna snov: spojine z več kot 17 ogljiki.
Gostota	Imajo manjšo gostoto kot voda.
Topnost	So netopni v vodi in topni v nepolarnih snoveh.
Reaktivnost	Nizko: spojine z odprto verigo in enojne vezi. Srednje: spojine z odprto verigo in dvojne vezi. Visoka: ciklične spojine s 3 do 5 ogljiki.

Razvrstitev ogljikovodikov

Kar zadeva obliko glavne ogljikove verige, so ogljikovodiki razvrščeni v:

alifatski ogljikovodiki

Nastanejo iz odprtih ali acikličnih ogljikovih verig, ki imajo končne ogljike.

• alkani
• alkeni
• Alkini
• Alkadienes

Primer:

2,2,4-trimetilpentan

Glej tudi: ogljikove verige

Ciklični ogljikovodiki

Nastanejo iz zaprtih ali cikličnih ogljikovih verig, ki nimajo končnih ogljikov.

• Ciklani
• Cikli
• kolesarji
• Aromatika

Primeri:

Glej tudi: benzen

Kar zadeva vezi ogljikovih verig, bodisi enojne, dvojne ali trojne:

Nasičeni ogljikovodiki

Spojine tvorijo enojne vezi med atomi ogljika in vodika.

• alkani
• Ciklani

Primer:

Metilciklopentan

nenasičeni ogljikovodiki

Nastale spojine imajo dvojne ali trojne vezi med atomi ogljika in vodika.

• alkeni
• Alkini
• Alkadienes
• Cikli
• kolesarji
• Aromatika

1-penten

Preberite tudi o:

• Kemične vezi
• Organska kemija
• Organske funkcije

Nomenklatura

Nomenklatura ogljikovodikov je opredeljena z naslednjimi izrazi:

PREDNOS	POSREDNIŠTVO	PREDLOGA
Označuje število ogljikov v verigi.	Vrsta povezave v nizu.	Identifikacija funkcionalne skupine.

PREDNOS	POSREDNIŠTVO	PREDLOGA
1C	SREČAL	Samo ena povezava	AN	O
2C	ET
3C	PROP	dvojno vez	SL
4C	AMPAK
5C	PENT	dve dvojni vezi	DIEN
6C	ŠEST
7C	HEPT	trojna povezava	IN
8C	OKT
9C	NE	Dve trojni povezavi	DIIN
10C	DEC

Primeri

Sledite, kako nastajajo imena ogljikovodikov:

Etan

• Predpona: ET, kar ustreza 2 ogljikom.
• Posrednik: AN, kar ustreza posameznim povezavam.
• Pripona: O, kar ustreza funkciji ogljikovodikov.

Oglejte si druge primere:

	Propan
	Ethene
	Etino
	propadien

V nekaterih primerih je treba navesti položaj dvojne ali trojne vezi. Številčenje se mora začeti od najbližjega konca te povezave.

	1,3-butadien
	1-butin

Več o tem na:

• Butan
• Metan

Vrste ogljikovodikov

Oglejte si glavne vrste ogljikovodikov, njihove značilnosti in uporabljene spojine:

alkani

So ogljikovodiki z odprto verigo z enojnimi vezmi med atomi ogljika in vodika, katerih splošna formula je Ç_štH_{2n + 2}.

Značilnosti alkanov

• Imenujejo se tudi parafini ali parafini.
• V naravi jih najdemo v zemeljskem plinu in nafti.
• Uporabljajo se kot gorivo: kuhalni plin, bencin, dizelsko olje itd.

Primeri alkanov

alkeni

So ogljikovodiki z odprto verigo in imajo dvojno vez, katerih splošna formula je Ç_štH_2n.

Značilnosti alkenov

• Imenujemo jih tudi olefini, alkeni ali etilenski ogljikovodiki.
• Industrijsko so pridobljeni s krekingom alkanov, ki so prisotni v nafti.
• Uporabljajo se kot surovina v industriji: plastika, barvila, eksplozivi itd.

Primeri alkenov

Alkini

So ogljikovodiki z odprto verigo s prisotnostjo dvojne vezi, katerih splošna formula je Ç_štH_2n-2.

Značilnosti alkinov

• Zaradi trojne vezi so bolj reaktivni kot alkani in alkeni.
• Alkini z več kot 14 atomi ogljika so trdni.
• Najbolj uporabljen alkin je acetilen, ki se pogosto uporablja pri proizvodnji sintetičnih kavčukov, tekstilnih vlaken in plastike.

Primeri alkinov

Alkadienes

So ogljikovodiki z odprto verigo in prisotnost dveh dvojnih vezi, katerih splošna formula je Ç_štH_2n-2

Značilnosti alkadienov

• Imenujemo jih tudi dieni ali diolefini
• V naravi jih najdemo v terpenih, ki jih pridobivamo iz esencialnih sadnih olj.
• Najbolj znana spojina je izopren, ki ga najdemo v naravni gumi in eteričnih oljih.

Primeri alkadienov

Ciklani

So ogljikovodiki z zaprto verigo z enojnimi vezmi med atomi ogljika in vodika, katerih splošna formula je Ç_štH_2n.

Značilnosti cikla

• Imenujemo jih tudi cikloalkani ali cikloparafini.
• Ko so pod visokim pritiskom, so nestabilni.
• Verige z več kot 6 ogljiki so stabilne, verige z manj kot 5 ogljiki pa reaktivne.

Primeri ciklanov

Cikli

So ogljikovodiki z zaprto verigo s prisotnostjo dvojne vezi, katere strukturna formula je Ç_štH_2n-2.

Značilnosti ciklov

• Imenujejo se tudi cikloalkeni.
• Spojine s 3 do 5 ogljiki so nestabilne.
• Običajno jih najdemo v zemeljskem plinu, nafti in nafti.

Primeri ciklov

kolesarji

So ogljikovodiki z zaprto verigo s prisotnostjo trojne vezi, katere strukturna formula je Ç_štH_2n-4.

Značilnosti kolesarjenja

• Imenujemo jih tudi cikloalkini ali cikloalkini.
• So ciklični in nenasičeni ogljikovodiki.
• Zaradi trojne vezi so nestabilne in jih v naravi ni.

Primeri ciklinov

Aromatika

So zaprti verižni ogljikovodiki z izmeničnimi enojnimi in dvojnimi vezmi.

Značilnosti aromatikov

• Imenujejo se tudi arene.
• So nenasičene spojine, saj imajo 3 dvojne vezi.
• Sestavljeni so iz vsaj enega aromatičnega obroča.

Primeri aromatičnih snovi

Morda vas bo tudi zanimalo:

• Nafta
• rafiniranje nafte
• Acetilen

Povzetek ogljikovodikov

Poklic	Splošna formula	Lastnosti
alkan		Odprta veriga s preprostimi členi.
alken		Odprta veriga z dvojno vezjo.
alkin		Odprta veriga s trojno vezjo.
alkadiene		Odprta veriga z dvema dvojnima vezema.
Ciklani		Zaprta veriga s preprostimi povezavami.
Cikli		Zaprta veriga z dvojno vezjo.
kolesarji		Zaprta veriga s trojno povezavo.
Aromatičen	Spremenljiv	Zaprta veriga z izmeničnimi enojnimi in dvojnimi vezmi.

Vaje na ogljikovodikih

1. (UEMA) Utekočinjeni naftni plin (utekočinjeni naftni plin), znan tudi kot kuharski plin, je gorivo neobnovljivi fosil, ki ga lahko čez noč zmanjka, če se ne uporablja načrtovano in brez njega presežek. Sestavljen je med drugimi plini iz propana C.₃H₈, butan C₄H₁₀ in majhne količine propilena C₃H₆ in buten C₄H₈. Te organske spojine so razvrščene kot ogljikovodiki, ki imajo med seboj podobnosti in razlike. Glede na vrsto vezi med ogljiki in klasifikacijo ogljikove verige zgornjih spojin lahko ugotovimo, da:

a) nenasičeni spojini sta propan in butan.
b) nenasičene spojine sta propen in buten.
c) nenasičene spojine sta propen in butan.
d) spojine imajo homociklične verige.
e) spojine imajo heterociklične verige.

Glejte Odgovor

Alternativa b) nenasičene spojine sta propen in buten.

a) NAPAK. Te spojine nimajo nenasičenosti, njihove vezi so preproste.

b) PRAVILNO. Izraz "en" označuje prisotnost dvojnih vezi v spojinah.

c) NAPAK. Butan nima nenasičenj.

d) NAPAK. Te verige so zaprte, ogljikovi atomi pa so povezani z enojnimi vezmi.

e) NAPAK. Te verige imajo heteroatom, kot sta kisik in dušik.

2. (Uel) Eden od ogljikovodikov s formulo C.₅H₁₂ ima lahko ogljikovo verigo:

a) nasičena ciklična.
b) heterogeni aciklični.
c) razvejano ciklično.
d) nenasičena odprta.
e) odprto razvejano.

Glejte Odgovor

Alternativa e) odprto razvejano.

a) NAPAK. Nasičena ciklična spojina ustreza ciklanu, katerega formula je C_štH_2n.

Primer:

b) NAPAK. Heterogena aciklična spojina ima poleg interkaliranega ogljika v verigi še en element.

Primer:

c) NAPAK. Razvejana ciklična spojina ima formulo C_štH_2n.

Primer:

d) NAPAK. Nenasičena spojina z odprto verigo je lahko alken ali alkin, katere formula je C._štH_2n in C._štH_2n-2.

Primeri:

e) PRAVILNO. Razvejana razvejana spojina je alkan, katerega formula je C_štH_{2n + 2}. Spojina s 5 ogljiki in 12 vodiki bi lahko bila izopentan.

Primer:

3. (PUC) Alkini so ogljikovodiki:

a) nasičene alifatike.
b) nasičene aliciklike.
c) nenasičene alifatike z dvojno vezjo.
d) nenasičene aliciklike s trojno vezjo.
e) trojno vezane nenasičene alifate.

Glejte Odgovor

Alternativa e) nenasičene alifate s trojno vezjo.

a) NAPAK. Odprte in enovezane spojine so alkani.

Primer:

b) NAPAK. Ciklične spojine z enojnimi vezmi so ciklani.

Primer:

c) NAPAK. Spojine z odprto verigo in dvojno vezjo so alkeni.

Primer:

d) NAPAK. Ciklične in trojne vezi so ciklini.

Primer:

e) PRAVILNO. Alkini so spojine z odprto verigo in trojno vezjo.

Ali želite še naprej preizkušati svoje znanje? Preverite te sezname:

• Vaje na ogljikovodikih
• Vaje iz organske kemije
• Vaje o organskih funkcijah