Вуглеводні: класифікація, номенклатура та вправи

Вуглеводні - це сполуки, що утворюються лише вуглецем та воднем із загальною формулою: C_хH_р.

Це велика кількість речовин, найбільш відомі з яких є складовими нафти та природного газу.

Основу вуглеводню складають вуглець і, в свою чергу, атоми водню зв'язуються через ковалентний зв'язок.

Вони широко використовуються в хімічній промисловості, маючи важливе значення у виробництві нафтових похідних: палива, полімерів, парафінів та інших.

Властивості вуглеводнів

молекулярна взаємодія	Вони є практично неполярними сполуками, і їх молекули з'єднані індукованим диполем.
Температура плавлення і кипіння	Вони низькі порівняно з полярними сполуками.
агрегаційні стани	Газоподібний: складається з 1 до 4 вуглеводнів. Рідина: складається з 5 до 17 вуглеводнів. Тверда речовина: сполуки з вмістом вуглецю понад 17.
Щільність	Вони мають меншу щільність, ніж вода.
Розчинність	Вони не розчиняються у воді і розчиняються в неполярних речовинах.
Реактивність	Низький: сполуки з відкритим ланцюгом та одинарні зв’язки. Середній: сполуки з відкритим ланцюгом та подвійні зв’язки. Високий: циклічні сполуки від 3 до 5 вуглеводнів.

instagram story viewer

Класифікація вуглеводнів

Що стосується форми головного вуглецевого ланцюга, то вуглеводні класифікуються на:

аліфатичні вуглеводні

Утворені відкритими або ациклічними вуглецевими ланцюгами, які мають кінцеві вуглеці.

алкани
алкени
Алкіни
Алкадієни

Приклад:

аліфатичний ланцюг — 2,2,4-триметилпентан

Дивіться теж: вуглецеві ланцюги

Циклічні вуглеводні

Утворені замкнутими або циклічними вуглецевими ланцюгами, які не мають кінцевих вуглеців.

Циклани
Цикли
велосипедистів
Ароматичні

Приклади:

Дивіться теж: бензол

Що стосується зв’язків вуглецевих ланцюгів, будь то одинарні, подвійні або потрійні:

Насичені вуглеводні

Сполуки утворюються одинарними зв’язками між атомами вуглецю та водню.

алкани
Циклани

Приклад:

ненасичені вуглеводні

Утворені сполуки мають подвійні або потрійні зв’язки між атомами вуглецю та водню.

алкени
Алкіни
Алкадієни
Цикли
велосипедистів
Ароматичні

Також читайте про:

Хімічні зв’язки
Органічна хімія
Органічні функції

Номенклатура

Номенклатура вуглеводнів визначається такими термінами:

ПРЕФІКС	ПОСЕРЕДНИК	СУФІКС
Позначає кількість вуглецю, присутнього в ланцюзі.	Тип посилання, знайденого в рядку.	Ідентифікація функціональної групи.

ПРЕФІКС	ПОСЕРЕДНИК	СУФІКС
1С	MET	Тільки одне посилання	АН	О
2С	ET
3С	ПРОП	подвійний зв’язок	EN
4С	АЛЕ
5С	ПЕНТ	дві подвійні зв'язки	ДІЄН
6С	ШІСТИНЯ
7С	HEPT	потрійне посилання	В
8С	ЖОВТ
9С	НЕ	Дві потрійні ланки	DIIN
10С	DEC

Приклади

Прослідкуйте, як утворюються назви вуглеводнів:

прямий H з 3 індексами прямий C пробіл мінус CH пробіл з 3 індексом пробілу кінець індексу

Етан

Префікс: ET, що відповідає 2 вуглецям.
Посередник: АН, що відповідає одиничним посиланням.
Суфікс: О, що відповідає функції вуглеводнів.

Подивіться на інші приклади:

	Пропан
	Ефін
	Етіно
	пропадієн

У деяких випадках необхідно вказати положення подвійного або потрійного зв'язку. Нумерація повинна починатися з найближчого кінця цього посилання.

	1,3-бутадієн
	1-бутин

Дізнайтеся більше на:

Бутан
Метан

Типи вуглеводнів

Ознайомтеся з основними типами вуглеводнів, їх характеристиками та використовуваними сполуками:

алкани

Вони являють собою відкриті ланцюги вуглеводнів з одинарними зв’язками між атомами вуглецю та водню, загальною формулою яких є Ç_немаєH_{2n + 2}.

Характеристики алканів

Їх ще називають парафінами або парафінами.
Вони містяться в природі в природному газі та нафті.
Використовуються як паливо: кулінарний газ, бензин, дизельне масло та ін.

Приклади алканів

алкени

Вони є відкритими ланцюгами вуглеводнів і мають подвійний зв’язок, загальною формулою якого є Ç_немаєH_2н.

Характеристики алкенів

Їх також називають олефінами, алкенами або етиленовими вуглеводнями.
Їх отримують промисловим способом при крекінгу алканів, присутніх в олії.
Вони використовуються як сировина в промисловості: пластмаси, барвники, вибухові речовини тощо.

Приклади алкенів

Алкіни

Вони являють собою відкриті ланцюги вуглеводнів з наявністю подвійного зв’язку, загальною формулою яких є Ç_немаєH_2n-2.

Характеристики алкінів

Вони є більш реактивними, ніж алкани та алкени завдяки потрійному зв’язку.
Алкіни з понад 14 атомами вуглецю є твердими.
Найбільш уживаним алкіном є ацетилен, який зазвичай використовується у виробництві синтетичних каучуків, текстильних волокон та пластмас.

Приклади алкінів

Алкадієни

Вони являють собою вуглеводні з відкритим ланцюгом та наявність двох подвійних зв’язків, загальною формулою яких є Ç_немаєH_2n-2

Характеристика алкадієнів

Також їх називають дієнами або діолефінами
Вони містяться в природі в терпенах, які добувають з ефірних фруктових олій.
Найвідомішою сполукою є ізопрен, що міститься в натуральному каучуку та ефірних оліях.

Приклади алкадієнів

Циклани

Вони являють собою вуглеводні із замкнутим ланцюгом з одинарними зв’язками між атомами вуглецю та водню, загальною формулою яких є Ç_немаєH_2н.

Характеристики цикланів

Їх ще називають циклоалканами або циклопарафінами.
Вони піддаються високому тиску нестійкі.
Ланцюги з вмістом вуглецю більше 6 є стабільними, тоді як ланцюги з вмістом вуглецю менш ніж 5 є реакційноздатними.

Приклади цикланів

Цикли

Вони являють собою вуглеводні із замкнутим ланцюгом з наявністю подвійного зв’язку, структурною формулою якого є Ç_немаєH_2n-2.

Характеристика циклів

Їх ще називають циклоалкенами.
З'єднання від 3 до 5 вуглеводнів нестійкі.
Зазвичай вони містяться в природному газі, нафті та нафті.

Приклади циклів

велосипедистів

Вони являють собою вуглеводні із замкнутим ланцюгом з наявністю потрійного зв’язку, структурною формулою якого є Ç_немаєH_2n-4.

Характеристики їзди на велосипеді

Їх ще називають циклоалкінами або циклоалкінами.
Вони являють собою циклічні та ненасичені вуглеводні.
Вони нестійкі внаслідок потрійного зв’язку і в природі не зустрічаються.

Приклади циклінів

Ароматичні

Вони являють собою вуглеводні із замкнутим ланцюгом із змінними одинарними та подвійними зв’язками.

Характеристика ароматичних речовин

Їх ще називають аренами.
Вони є ненасиченими сполуками, оскільки мають 3 подвійні зв’язки.
Вони складаються щонайменше з одного ароматичного кільця.

Приклади ароматичних речовин

Вас також може зацікавити:

Нафта
переробка нафти
Ацетилен

Вуглеводні Резюме

Окупація	Загальна формула	Особливості
алкан		Розкритий ланцюжок з простими ланками.
алкен		Розкритий ланцюг з подвійним зв’язком.
алкін		Розкритий ланцюг з потрійним зв’язком.
алкадієн		Розкритий ланцюг з двома подвійними зв'язками.
Циклани		Замкнутий ланцюг з простими з'єднаннями.
Цикли		Замкнутий ланцюг з подвійним зв’язком.
велосипедистів		Замкнутий ланцюг з потрійною ланкою.
Ароматичний	Змінна	Замкнута ланцюг з чергуванням одинарних і подвійних зв'язків.

Вправи на вуглеводні

1. (UEMA) Зріджений газ (скраплений нафтовий газ), також відомий у народі як кулінарний газ, є паливом не відновлювана копалина, яка може закінчитися за ніч, якщо не використовувати її з плануванням та без неї надлишок. Він складається, серед інших газів, з пропану С₃H₈, бутан С₄H₁₀ і невелика кількість пропілену С₃H₆ і бутен С₄H₈. Ці органічні сполуки класифікуються як вуглеводні, що мають подібність та відмінності між собою. Виходячи з типу зв’язку вуглецю та класифікації вуглецевого ланцюга сполук вище, можна констатувати, що:

а) ненасиченими сполуками є пропан і бутан.
б) ненасиченими сполуками є пропен і бутен.
в) ненасиченими сполуками є пропен і бутан.
г) сполуки мають гомоциклічні ланцюги.
д) сполуки мають гетероциклічні ланцюги.

Див. Відповідь

Альтернатива b) ненасиченими сполуками є пропен і бутен.

а) НЕПРАВИЛЬНО. Ці сполуки не мають ненасичених речовин, їх зв’язки прості.

б) ПРАВИЛЬНО. Термін "en" вказує на наявність подвійних зв'язків у сполуках.

в) НЕПРАВИЛЬНО. Бутан не має ненасичень.

г) НЕПРАВИЛЬНО. Ці ланцюги замкнуті, а атоми Карбону пов'язані одинарними зв'язками.

д) НЕПРАВИЛЬНО. Ці ланцюги мають гетероатом, такий як кисень та азот.

2. (Uel) Один із вуглеводнів формули C.₅H₁₂ може мати вуглецевий ланцюг:

а) насичений циклічний.
б) неоднорідні ациклічні.
в) розгалужений циклічний.
г) ненасичений відкритий.
д) відкриті розгалужені.

Див. Відповідь

Альтернатива д) відкрито розгалужена.

а) НЕПРАВИЛЬНО. Насичена циклічна сполука відповідає циклану, формулою якого є С_немаєH_2н.

Приклад:

б) НЕПРАВИЛЬНО. Неоднорідна ациклічна сполука має присутність ще одного елемента на додаток до інтеркальованого вуглецю в ланцюзі.

Приклад:

в) НЕПРАВИЛЬНО. Розгалужена циклічна сполука має формулу С_немаєH_2н.

Приклад:

г) НЕПРАВИЛЬНО. Ненасиченою сполукою з відкритим ланцюгом може бути алкен або алкін, формулою яких є відповідно C._немаєH_2н і С_немаєH_2n-2.

Приклади:

д) ПРАВИЛЬНО. Розгалужена сполука з відкритим ланцюгом - це алкан, формулою якого є C_немаєH_{2n + 2}. Сполукою з 5 вуглеводів і 12 воднів може бути ізопентан.

Приклад:

3. (PUC) Алкіни - це вуглеводні:

а) насичені аліфатики.
б) насичені аліцикліки.
в) ненасичені аліфатики з подвійним зв’язком.
г) ненасичені аліцикліки потрійного зв’язку.
д) потрійно зв’язані ненасичені аліфатики.

Див. Відповідь

Альтернатива д) ненасичені аліфатики потрійного зв’язку.

а) НЕПРАВИЛЬНО. Відкрито-ланцюгові та однозв’язані сполуки є алканами.

Приклад: