Các tính chất ankan hoặc hydrocacbon bão hòa, danh pháp, ví dụ



các ankan o hydrocacbon bão hòa chúng được đặc trưng bởi có trong cấu trúc của chúng chỉ các liên kết cộng hóa trị đơn giản. Điều này có nghĩa là các nguyên tử carbon có trong các loài này được liên kết với lượng nguyên tử hydro tối đa mà có thể hình thành liên kết, vì lý do này chúng được gọi là bão hòa.

Trong vũ trụ của hóa học hữu cơ, ankan, còn được gọi là parafin, được coi là loài khá phong phú có tầm quan trọng lớn, thuộc nhóm hydrocacbon aliphatic (cũng như hydrocarbon không bão hòa).

Hydrocarbon bão hòa đơn giản nhất có thể được tạo thành được lấy làm ví dụ: metan, một hợp chất ở pha khí trong điều kiện môi trường tiêu chuẩn (25 ° C và atm), có công thức là CH4.

Có thể thấy, nguyên tử carbon duy nhất có trong phân tử này có bốn liên kết đơn giản, một liên kết với mỗi nguyên tử hydro.

Alken và alkynes có công dụng thương mại quan trọng, như trong trường hợp ethylene và propylene; nhưng chúng cũng là các hợp chất phản ứng nhiều hơn hydrocacbon bão hòa, khiến chúng có nhiều phản ứng phát sinh từ các anken và alkynes thông thường.

Chỉ số

  • 1 Danh pháp của ankan
    • 1.1 Danh pháp của hydrocacbon bão hòa tuyến tính
    • 1.2 Danh pháp của hydrocacbon phân nhánh bão hòa
    • 1.3 Danh pháp của hydrocacbon bão hòa theo chu kỳ
  • 2 thuộc tính
    • 2.1 Đồng phân hình học
    • 2.2 Độ axit
    • 2.3 Phân cực
    • 2.4 Điểm sôi và nóng chảy
  • 3 ví dụ về ankan
    • 3.1 Ankan tuyến tính
    • 3.2 Ankan phân nhánh
    • 3.3 Xích lô
  • 4 tài liệu tham khảo

Danh pháp ankan

Để đặt tên chính xác cho ankan hoặc hydrocacbon bão hòa, điều đầu tiên cần ghi nhớ là theo IUPAC (Liên minh hóa học tinh khiết và ứng dụng quốc tế), không nên áp dụng danh pháp hệ thống cho bốn ankan đơn giản nhất..

Danh pháp của hydrocarbon bão hòa tuyến tính

Các hợp chất này có công thức chung CnH2n + 2, trong đó giá trị của n chỉ có thể là số nguyên dương (n = 1,2, ...) và chúng được đặt tên bằng cách sử dụng tiền tố tương ứng với số lượng nguyên tử carbon và hậu tố được thêm vào -hậu môn.

Vậy, bốn phân tử bão hòa đầu tiên là: metan (CH4), etan (C2H6), propan (C)3H8) và butan (C4H10).

Để bắt đầu với danh pháp của các ankan có từ năm đến mười nguyên tử cacbon, số lượng các nguyên tử này có trong chuỗi dài nhất được tính, miễn là liên tục.

Ngoài ra, trong trường hợp một ankan bị trừ đi một nguyên tử hydro, nó trở thành một nhóm thế, nghĩa là, một nhóm mà sự kết thúc bị thay đổi -hậu môn bởi -ilo. Ví dụ, metan (CH4) sẽ trở thành methyl (-CH3) và tương tự với các phân tử khác.

Có tính đến những gì đã nói cho đến nay, và thêm rằng số lượng phải luôn được bắt đầu với nguyên tử carbon sở hữu nhóm thế gần nhất, vị trí của nhóm thế theo sau là tên của ankan được chỉ định..

Do đó, hợp chất trên được gọi là 3-methylpentane.

Danh pháp của hydrocarbon bão hòa phân nhánh

Tương tự, các ankan chuỗi phân nhánh có cùng công thức với các ankan tuyến tính, nhưng với n> 2. Vì vậy, bất cứ khi nào một hoặc nhiều nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử thay thế một hoặc nhiều nguyên tử hydro, vị trí của các nhóm thế này cần được lưu ý.

Nếu có một vài nhánh của các nhóm alkyl tương tự, biểu thức được sử dụng di-, tri- o tetra- để chỉ ra số lượng của các nhóm thế này, trước dấu hiệu của vị trí của chúng và kết thúc với tên của ankan.

Trong trường hợp các nhóm thế khác nhau, chúng được đặt tên theo thứ tự bảng chữ cái và cũng có thể có các nhóm thế không carbon, như clo (Cl) hoặc nitro (NO2).

Trong mọi trường hợp, để đếm số lượng carbon của chuỗi chính, số lượng nhỏ nhất được trao cho carbon được liên kết với nhóm thế thấp nhất theo thứ tự bảng chữ cái và nó tiếp tục đi theo hướng đó.

Danh pháp của hydrocacbon bão hòa theo chu kỳ

Hydrocacbon bão hòa, hay còn gọi là xích lô họ có công thức chung CnH2n, trong đó n = 3,4, ...

Trong các phân tử hữu cơ này, các nguyên tử carbon hình thành nên nó được sắp xếp một cách khép kín, nghĩa là cấu trúc của chúng tạo thành một vòng.

Để đặt tên cho các loài này, chúng tôi làm theo các hướng dẫn được mô tả ở trên cho các ankan tuyến tính và phân nhánh, chỉ thêm tiền tố chu kỳ-. Ngoài ra, cyclopropane (C) được xem xét3H6) là cycloalkane đơn giản nhất.

Theo cùng một cách, các phân tử này có thể chứa nhiều vòng được tích hợp trong chuỗi chính của chúng, với tối thiểu các nguyên tử carbon bằng ba và thậm chí tạo thành các cấu trúc rất phức tạp.

Thuộc tính

Các hydrocacbon bão hòa có đặc điểm chính là hình thành các liên kết đơn giản giữa các nguyên tử của chúng, khiến chúng trở thành một nhóm rất nhiều phân tử và mang lại cho chúng các tính chất khá đặc biệt như chi tiết dưới đây:

Đồng phân hình học

Cấu trúc của các phân tử ankan tạo ra sự biến đổi tính chất vật lý và hóa học của chúng, do cấu tạo của bốn liên kết mà carbon có thể hình thành.

Điều này có nghĩa là mặc dù trong các phân tử này, carbon sở hữu sự lai hóa sp3, các góc giữa các nguyên tử lân cận của chúng có thể thay đổi tùy thuộc vào loại nguyên tử.

Để giải thích chính xác hơn, cycloalkan có các góc xoắn tạo cho chúng một đặc tính duy nhất gọi là hóa học lập thể, có thể ảnh hưởng đến năng lượng của phân tử và các yếu tố khác vốn có trong nó, chẳng hạn như tính chất quang phổ và quang học..

Độ axit

Các hydrocacbon bão hòa cho thấy khả năng phản ứng khá thấp đối với các ion và các loài cực khác. Đồng thời, chúng hầu như không có tương tác với các chất axit và kiềm.

Cực tính

Các ankan được coi là không dẫn điện, vì chúng có độ phân cực gần như bằng không khi có điện trường. Vì vậy, liên kết hydro không thể được tạo ra để cho phép độ hòa tan của chúng trong dung môi phân cực.

Vì vậy, chúng thực tế hòa tan trong tất cả các dung môi không phân cực, không thể hòa tan với các dung môi phân cực như nước.

Điểm sôi và nóng chảy

Trong hydrocacbon bão hòa tương tác liên phân tử do lực van der Waals xảy ra, trong đó tương tác mạnh hơn dẫn đến điểm sôi cao hơn.

Một xu hướng tương tự được quan sát cho các điểm nóng chảy, nhưng điều này là do khả năng đóng gói của phân tử.

Bởi vì các tương tác này liên quan trực tiếp đến trọng lượng phân tử của loài, phân tử càng lớn, điểm sôi và nóng chảy của nó sẽ càng cao..

Vì vậy, có cấu trúc cứng hơn tạo cho chúng một mặt phẳng tiếp xúc giữa các phân tử, xycloalkan có điểm sôi và nóng chảy cao hơn so với các ankan tuyến tính tương ứng của chúng.

Ví dụ về ankan

Ankan tuyến tính

Mêtan: Đó là một loại khí không màu và không mùi được sản xuất dồi dào trong tự nhiên và là sản phẩm của một số hoạt động của con người. Khí mê-tan là thành viên đơn giản nhất của ankan và là một trong những loại khí nhà kính mạnh nhất (Encyclopædia Britannica, 2017).

Ethan: nó là một loại khí được tìm thấy chủ yếu trong khí tự nhiên và được sử dụng trong hỗn hợp với các loại khí khác để sản xuất nhiên liệu.

Propan: nó là một loại khí không màu, được tìm thấy trong khí tự nhiên và được sử dụng làm nhiên liệu trong nhà và các ngành công nghiệp. Công thức hóa học của propan là C3H8 và công thức mở rộng của nó là CH3CH2CH2 (Công thức propane, S.F).

Butan: hoặc n-butane là một trong hàng chục loại khí được chiết xuất từ ​​khí tự nhiên thô và cũng có thể được sản xuất từ ​​dầu thô. N-butane là một loại khí không màu đa mục đích. Butan có thể được sử dụng để sưởi ấm, làm mát và nhiên liệu cho bật lửa.

N-pentane: nó là một chất lỏng không màu trong suốt có mùi tương tự như dầu. Pentane được tìm thấy trong đồ uống có cồn và dầu hop. Ankan này là thành phần của một số nhiên liệu và được sử dụng làm dung môi đặc biệt trong phòng thí nghiệm.

N-hexan: nó là một chất lỏng trong suốt, không màu có mùi tương tự như dầu. Nó được tìm thấy trong trái cây họ cam quýt và được sử dụng để chiết xuất dầu ăn từ hạt và rau, làm dung môi cho mục đích sử dụng đặc biệt và làm chất tẩy rửa..

N-heptan: là một chất lỏng trong suốt, không màu có mùi tương tự như dầu. Nó được tìm thấy trong thảo quả. Ít đậm đặc hơn nước và không hòa tan trong nước. Hơi nặng hơn không khí.

N-octan: nó là một chất lỏng không màu có mùi xăng. Ít đậm đặc hơn nước và không hòa tan trong nước. Do đó, nó nổi trên mặt nước. Sản xuất hơi kích thích.

Metyl clorua: còn được gọi là chloromethane, là một chất khí không màu. Nó là haloalkane đơn giản nhất, được sử dụng trong sản xuất polyme silicon và sản xuất các sản phẩm hóa học khác.

Cloroform: nó là một chất lỏng không màu, có mùi và rất dễ bay hơi đã được sử dụng rộng rãi cho các đặc tính gây mê của nó. Do những đặc tính này, nó có tiếng là có thể làm choáng hoặc đánh người, ngay cả khi được tiêu thụ với liều lượng nhỏ (PhimDoes Chloroform thực sự đánh gục bạn ngay khi họ chiếu trong phim ?, 2016).

Carbon tetraclorua: còn được gọi là tetrachloromethane, một chất lỏng không màu, đậm đặc, độc tính cao, dễ bay hơi, không bắt lửa, có mùi đặc trưng và được sử dụng làm dung môi.

Clorua: nó là một loại khí ngưng tụ dưới áp suất nhẹ. Chloroethane được sử dụng chủ yếu để giảm đau cục bộ trong y học thể thao (Trung tâm Thông tin Công nghệ sinh học Quốc gia., 2017).

BromoethaneCòn được gọi là ethyl bromide, nó là một chất lỏng không màu dễ bay hơi, ít tan và đặc hơn nước. Hơi nặng hơn không khí. Nó được sử dụng để sản xuất dược phẩm và làm dung môi.

Ankan phân nhánh

Isobutane: nó là một loại khí không màu với mùi dầu. Nó được gửi dưới dạng khí hóa lỏng dưới áp suất hơi của nó. Tiếp xúc với chất lỏng có thể gây tê cóng. Nó dễ dàng được thắp sáng.

Isopentane: còn được gọi là 2 methylbutane, là một chất lỏng không màu có mùi xăng. Phao trong nước. Hơi dễ cháy và khó chịu được sản xuất (Trung tâm thông tin công nghệ sinh học quốc gia, Cơ sở dữ liệu hợp chất PubChem ;, 2017).

2-metylpentan: là một ankan mạch nhánh có công thức phân tử C6H14. Nó là một chất lỏng có mùi xăng bay lên mặt nước và tạo ra hơi nước khó chịu.

3, 3-Dimethylhexan: tìm thấy trong các loại thảo mộc và gia vị. 3, 3-Dimethylhexane là thành phần của dầu Osmanthus Fragrans (osmanthus ngọt) và nhân sâm.

2, 3-Dimethylhexan: tìm thấy trong trái cây. 2,3-Dimethylhexane là thành phần dễ bay hơi của tinh bột.

Neopentane: nó là một chất lỏng ít đậm đặc hơn nước. Không hòa tan trong nước nhưng hòa tan trong rượu (Trung tâm thông tin công nghệ sinh học quốc gia., 2015).

2, 2, 4-trimethylpentane: hoặc isooctan được thải ra môi trường thông qua việc sản xuất, sử dụng và thải bỏ các sản phẩm liên quan đến ngành dầu khí. 2,2,4-trimethylpentane xâm nhập vào da của con người và gây ra hoại tử da và mô ở tay, cần phải phẫu thuật (Trung tâm Thông tin Công nghệ sinh học Quốc gia., 2017).

Xích lô

Cyclopropane: nó là một loại khí không màu có mùi tương tự như dầu. Tiếp xúc với chất lỏng có thể gây tê cóng. Nó có thể bị chết ngạt bởi sự dịch chuyển của không khí và có tác dụng gây nghiện ở nồng độ cao.

Xyclobutane: Khí ngưng tụ thành chất lỏng ở 13 ° C. Không tan trong nước. Hòa tan trong rượu, acetone và ether.

Cyclopentane: nó là một chất lỏng trong suốt, không màu có mùi tương tự như dầu. Ít đậm đặc hơn nước và không hòa tan trong đó. Hơi nặng hơn không khí.

Xyclohexan: nó được tìm thấy trong rutabaga. Pha loãng trong hỗn hợp các chất phụ gia màu cho sử dụng thực phẩm.

Xycloheptan: nó là một chất lỏng không màu, không hòa tan và ít đặc hơn nước. Hít phải nồng độ cao có thể có tác dụng gây nghiện. Nó được sử dụng để sản xuất các sản phẩm hóa học khác.

Xyclooctan: là một hydrocarbon đa vòng gồm chín nguyên tử carbon. Không hòa tan trong nước.

Methylcyclohexan: nó là một chất lỏng trong suốt, không màu có mùi tương tự như dầu. Trong methylcyclohexane, cấu tạo của chiếc ghế trong đó nhóm methyl lớn là xích đạo là ổn định nhất và do đó, phổ biến nhất trong tất cả các sự phù hợp có thể (Carey, 2011).

Isopropyl xyclohexan: là một chất lỏng không màu được tìm thấy trong trái cây. Isopropyl cyclohexane được tìm thấy trong Carica papaya (đu đủ).

methylcyclopentane: nó là một chất lỏng không màu không hòa tan và ít đậm đặc hơn nước. Hơi có thể gây nghiện và gây khó chịu. Methylcyclopentane được phân lập từ Helianthus annuus (hướng dương).

Norborane: là một ankan hai vòng còn gọi là bicyclo [2.2.1] heptan có công thức C7H12.

Tài liệu tham khảo

  1. Ankan. (2016, ngày 28 tháng 11). Lấy từ chem.libretexts.org.
  2. Ankan. (S.F.). Lấy từ hyperphysics.phy-astr.gsu.edu.
  3. (2014). Ankan. Lấy từ bbc.co.uk.
  4. Carey, F. A. (2011, ngày 2 tháng 12). Hydrocarbon. Phục hồi từ britannica.
  5. Bách khoa toàn thư Britannica. (2017, ngày 24 tháng 3). Mêtan. Phục hồi từ britannica.com.
  6. Học viện Khan. (S.F.). Ankan, xycloalkan, và các nhóm chức. Phục hồi dekhanacademy.org.
  7. Phim Phim Cloroform thực sự đánh gục bạn nhanh như khi họ chiếu trong phim? (2016). Phục hồi từ sciencablesc.
  8. Trung tâm thông tin công nghệ sinh học quốc gia ... (2017, ngày 06 tháng 5). Cơ sở dữ liệu hợp chất PubChem; CID = 6337. Lấy từ PubChem.
  9. Trung tâm Thông tin Công nghệ sinh học Quốc gia. (2015, ngày 6 tháng 5). Cơ sở dữ liệu hợp chất PubChem; CID = 10041. Lấy từ PubChem.
  10. Trung tâm Thông tin Công nghệ sinh học Quốc gia. (2017, ngày 6 tháng 5). Cơ sở dữ liệu hợp chất PubChem; CID = 10907. Lấy từ PubChem.
  11. Trung tâm Thông tin Công nghệ sinh học Quốc gia. Cơ sở dữ liệu hợp chất PubChem; (2017, ngày 6 tháng 5). Cơ sở dữ liệu hợp chất PubChem; CID = 6556,. Lấy từ PubChem.
  12. Công thức propan. (S.F.). Phục hồi từ softschools.com.