Obecný vzorec alkenů. Vlastnosti a vlastnosti alkenů

Nejjednoduššími organickými sloučeninami jsou omezující a nenasycené uhlovodíky. Zahrnují látky alkanové třídy, alkeny, alkény.

Jejich vzorce zahrnují atomy vodíku a uhlíku v určité sekvenci a množství. Často se vyskytují v přírodě.

Definice alkenů

Dalším názvem jsou olefiny nebo ethylenové uhlovodíky. Toto je jméno této třídy sloučenin v 18. století, kdy byla otevřena olejová kapalina mínus-ethylenchlorid.

Alkeny zahrnují látky složené z vodíkových a uhlíkových prvků. Jedná se o acyklické uhlovodíky. Ve své molekule existuje jedna dvojnásobná (nenasycená) vazba spojující dva atomy uhlíku navzájem.

Vzorce alkenů

Každá třída sloučenin má své vlastní chemické označení. V nich symboly prvků periodického systému označují složení a strukturu spojení každé látky.

Obecný vzorec alkenů je označen následovně:_nH_2n, kde číslo n je větší nebo rovné 2. Při dešifrování je zřejmé, že pro každý atom uhlíku jsou dva atomy vodíku.

Molekulární vzorce alkenů z homologických řad jsou reprezentovány následujícími strukturami: C₂H₄, C₃H_6.,C₄H_8., C₅H₁₀, C_6.H_12., C_7.H_{14. místo}, C_8.H₁₆, C_9.H_18., C₁₀H₂₀. Je zřejmé, že každý postupný uhlovodík obsahuje ještě jeden uhlík a další dva vodíky.

K dispozici je umístění symbol grafický a pořadí chemických sloučenin mezi atomy v molekule, který ukazuje vzorec alkenů za použití strukturnaya.S čárky znamenají vazebné uhlíků valence s vodíkem.

Strukturní vzorec alkénu může být zobrazen v rozšířené formě, když jsou zobrazeny všechny chemické prvky a vazby. Při stručnějším vyjádření olefinů není vazba uhlík-vodík znázorněna valenčními čárkami.

Kostrový vzorec je nejjednodušší struktura. Přerušovaná čára představuje základ molekuly, ve které jsou atomy uhlíku reprezentovány svými konci a konci a vazby označují vodík.

Jak se tvoří názvy olefinů

Na základě systematické nomenklatury tvoří alkenové vzorce a jejich jména strukturu alkanů, které patří do konečných uhlovodíků. Pro toto, v názvu poslední přípony - je nahrazen -ylen nebo -en. Příkladem je tvorba butylenu z butanu a pentanu z pentanu.

Pro označení polohy vazby je dvojnásobná relativní hodnota k atomům uhlíku označena arabskou číslicí na konci názvu.

Název alkenů je založen na označení uhlovodíku s nejdelším řetězcem, ve kterém je přítomna dvojná vazba. Konec číslování řetězců je obvykle zvolen, což je nejblíže k nenasycené sloučenině atomů uhlíku.

Pokud má strukturní vzorec alkény větve, uveďte jména radikálů a jejich počet a před nimi vložte čísla odpovídající danému místu v uhlíkovém řetězci. Pak následuje název uhlovodíku. Po číslech se obvykle přidává pomlčka.

Existují nenasycené radikálové větve. Jejich názvy mohou být triviální nebo založené podle pravidel nomenklatury systematické.

Například HNS = CH- se nazývá ethenyl nebo vinyl.

Izomery

Molekulární vzorce alkenů nemohou naznačovat isomerismus. Pro tuto třídu látek, s výjimkou molekuly ethylenu, je však prostorová modifikace vlastní.

Izomery ethylenových uhlovodíků mohou být podél uhlíkatého skeletu, pozice nenasycených vazeb, mezistupeň nebo prostorová.

Obecný vzorec alkenů určuje počet atomů uhlíku a vodíku v řetězci, ale nevykazuje přítomnost a umístění dvojné vazby. Příkladem je cyklopropan jako mezipřísladový izomer C₃H_6. (propylen). Ostatní typy isomerismu manifest v C₄H_8. nebo butenu.

Různé nenasycený stav komunikace se vyskytuje v 1-buten nebo buten-2, v prvním případě, dvojitý spojení je v blízkosti prvního atomu uhlíku, a ve druhém - ve středu řetězce. Isomerismus uhlíkového skeletu může být zvážen příkladem methylpropenu (CH₃-C (CH₃) = CH₂) a isobutylen ((CH₃) 2C = CH₂).

Prostorová modifikace je neodmyslitelná v butenu-2 v trans a cis-poloze. V prvním případě jsou postranní radikály umístěny v horní a spodní části hlavního uhlíkového řetězce s dvojnou vazbou, ve druhém isomerech jsou substituenty na stejné straně.

Charakteristika olefinů

Obecný vzorec alkenů určuje fyzický stav všech zástupců této třídy. Počínaje ethylenem a končící butylétem (od C₂ až do C₄), látky existují v plynné formě. Takže bezbarvý ethen má sladkou vůni, malou rozpustnost ve vodě, molekulovou hmotnost menší než vzduch.

V kapalné formě jsou uhlovodíky homologní mezery od C₅ až do C_{17. místo}. Počínaje alkenem s 18 atomy uhlíku v hlavním řetězci se fyzický stav změní na pevnou formu.

Všechny olefiny jsou považovány za špatné ve vodném prostředí, ale jsou dobré v rozpouštědlech organické povahy, jako je benzen nebo benzin. Jejich molekulová hmotnost je nižší než molekulová hmotnost vody. Zvýšení uhlíkového řetězce vede ke zvýšení teplotních charakteristik při tavení a varu těchto sloučenin.

Vlastnosti olefinů

Strukturní vzorec alkenů ukazuje přítomnost dvojité vazby ve skeletu z pi-- a sigma - sloučeniny se dvěma atomy uhlíku. Tato struktura molekuly určuje její chemické vlastnosti. Link-pi- je považován za nedostatečně silný, což umožňuje jeho zničení vytvářením nových dvou vazeb-sigma, které jsou získány v důsledku přidání dvojice atomů. Nenasycené uhlovodíky jsou dárci elektronů. Zúčastňují se elektrofilních procesů spojování.

Důležitou chemickou vlastností všech alkenů je halogenační proces s izolací sloučenin podobných dihalogenovaným sloučeninám. Halogenové atomy jsou schopny být připojeny přes dvojnou vazbu na uhlík. Příkladem je bromace propylenu za vzniku 1,2-dibrompropanu:

H₂C = CH-CH₃ + Br₂ → BrCH₂plachý - CHBr-CH₃.

Tento proces neutralizace barvy v bromovou vodou alkenes je považován za kvalitativní důkaz existence dvojité vazby.

Důležitými reakcemi je hydrogenace oligonitů s přídavkem molekuly vodíku působením katalytických kovů, jako je platina, palladium nebo nikl. Výsledkem jsou nasycené uhlovodíky. Vzorky alkanů, alkenů jsou uvedeny níže v hydrogenační reakci butenu:

CH₃-CH₂-CH = CH₂ + H₂ ^Ni→ CH₃-CH₂-CH₂-CH₃.

Proces připevňování molekuly halogenovodíku na olefiny se nazývá
hydrohalogenace, která prochází podle pravidla objeveného Markovnikovem. Příkladem je hydrobromace propylenu za vzniku 2-brompropanu. V tom je vodík spojen s dvojnou vazbou s uhlíkem, který je považován za nejhydrogenovaný:

CH₃-CH = CH₂ + HBr → CH₃-BrCH-CH₃.

Reakce alkenového přidávání vody působením kyselin se nazývá hydratace. Výsledkem je molekula propanol-2 alkoholu:

CH₃-HC = CH₂ + H₂O → CH₃-OHCH-CH₃.

Při vystavení alkenům kyselinou sírovou probíhá proces sulfonace:

CH₃-HC = CH₂ + HOminus-OSOminus-OH → CH₃-CH₃CH-Ominus-SO₂minus-OH.

Reakce probíhá za vzniku esterů kyselin, například kyseliny isopropylsulfurové.

Alkény jsou při jejich spalování náchylné k oxidaci s účinkem kyslíku při tvorbě vody a oxidu uhličitého:

2CH₃-HC = CH₂ + 9O₂ → 6CO₂ + 6H₂O.

Reakce olefinických sloučenin a manganistan draselný zředěného v roztoku vede ke struktuře glykoly nebo dvojmocnými alkoholy. Tato reakce se také oxidovat za vzniku ethylenglykolu a bělicí roztok:

3H₂C = CH₂ + 4H₂O + 2KMnO₄ → 3OHCH-CHOH + 2MnO₂ +2KOH.

Alkenové molekuly mohou být zapojeny do procesu polymerace pomocí mechanismu volných radikálů nebo kationů. V prvním případě se pod vlivem peroxidů získá polymer z polyethylenového typu.

Podle druhého mechanismu jsou kationtovými katalyzátory kyseliny a aniontové látky jsou organokovové látky s izolací stereoselektivního polymeru.

Co jsou to alkány

Jsou také nazývány parafíny nebo omezují acyklické uhlovodíky. Mají lineární nebo rozvětvenou strukturu, která obsahuje pouze nasycené jednoduché vazby. Všichni zástupci homologní série z této třídy mají obecný vzorec C_nH_{2n + 2}.

Obsahují pouze atomy uhlíku a vodíku. Obecný vzorec alkenů je tvořen z označení konečných uhlovodíků.

Názvy alkanů a jejich vlastnosti

Nejjednodušším zástupcem této třídy je metan. Následují látky jako ethan, propan a butan. Jádrem jejich jména je kořen čísel v řečtině, ke kterým se přidává přípona -an. Názvy alkanů jsou uvedeny v nomenklatuře IUPAC.

Obecný vzorec alkenů, alkynů, alkanů zahrnuje pouze dva typy atomů. Patří sem prvky uhlíku a vodíku. Počet atomů uhlíku ve všech třech třídách se shoduje, rozdíl je pozorován pouze v množství vodíku, které lze oddělit nebo připojit. Nasycené uhlovodíky poskytují nenasycené sloučeniny. Parafiny v molekule obsahují ještě 2 atomy vodíku než olefiny, což je potvrzeno obecným vzorcem alkanů, alkenů. Alkenesova struktura je považována za nenasycenou kvůli přítomnosti dvojné vazby.

Porovnáme-li počet voshy-Doshy-roshy-dnyh a ugshy-lesní mužík-roshy-dnyh atoshy-MOV v alshy-kashy-pokusů, bude hodnota makshy-sishy-malshy SM ve srovnání s jinými třídami ugshy-lesní mužík-voshy-Doshy -rosy-dov.

Počínaje metanem a končící butanem (od C₁ až do C₄), existují látky v plynné formě.

V kapalné formě jsou uhlovodíky homologní mezery od C₅ až do C₁₆. Počínaje alkanem se 17 atomy uhlíku v hlavním řetězci se fyzikální stav změní na pevnou formu.

Jsou charakterizovány isomerismem podél uhlíkového skeletu a optickými modifikacemi molekuly.

Parafiny-uhlík vashy lentshy-noshy-sti za plně zashy-nyashy-tymi sousedící ugshy-lesní mužík-roshy dashy-E-nebo-voshy Doshy-roshy-dashy-E tvoří vazbu sigma - typ. S hishy-mishy-cheshy-vého hlediska, což způsobuje jejich slabiny svoyshy-vání, což je důvod, proč alkany se nazývají preshy-delshy-nyshy je nebo nashy-syshy-schenshy-nyshy je ugshy-lesní mužík-voshy-Doshy-roshy- dov, zbavený spřízněnosti.

Vstupují do substitučních reakcí spojených s radikálovou halogenací, sulfochlorací nebo nitrací molekuly.

Parafíny procházejí oxidací, spalováním nebo rozkladem při vysokých teplotách. Při působení urychlovačů reakce dochází k odštěpení atomů vodíku nebo k dehydrogenaci alkanů.

Co jsou to alkiny

Jsou také nazývány acetylenovými uhlovodíky, ve kterých je v uhlíkovém řetězci přítomna trojná vazba. Struktura alkynů je popsána obecným vzorcem C_nH_2n-2. Ukazuje, že na rozdíl od alkanů nesou acetylenové uhlovodíky čtyři atomy vodíku. Jsou nahrazeny trojitou vazbou tvořenou dvěma pi-připojení.

Taková struktura určuje chemické vlastnosti dané třídy. Strukturní vzorec alkenů a alkynů demonstruje nenasycenost molekul a přítomnost dvojité (H₂CCHCH₂) a trojnásobnou vazbu (HCequiv-CH).

Název alkynů a jejich charakteristiky

Nejjednodušším zástupcem je acetylen nebo HCequiv-CH. To je také nazýváno ethyn. Pochází z názvu nasyceného uhlovodíku, ve kterém je přípona odstraněna a přidána. Ve jménech dlouhých alkén číslice označuje umístění trojité vazby.

Znalost struktury nasycených a nenasycených uhlovodíků může být stanoveno na základě písmenem označuje obecný vzorec alkyny: a) CnH2n- a) C nH 2n + 2-c) C nH 2n-2-r) C nH 2n-6. Správná odpověď je třetí možností.

Počínaje acetylenem a končící butanem (od C₂ až do C₄), jsou látky plynné povahy.

V kapalné formě jsou uhlovodíky homologní mezery od C₅ až do C_{17. místo}. Počínaje alkynem s 18 atomy uhlíku v hlavním řetězci se fyzikální stav změní na pevnou formu.

Jsou charakterizovány isomerismem podél uhlíkového skeletu, polohou trojné vazby a také mezistupeň modifikace molekuly.

Podle jejich chemických vlastností jsou acetylenové uhlovodíky podobné alkenům.

Má-li alkin koncovou trojnou vazbu, pak působí jako kyselina za vzniku alkinových solí, například NaCequiv-CNa. Přítomnost dvou pi - sodné spoje je, že molekula silný nukleofil atsetiledina vstupu do substituční reakce.

Acetylen se chloruje v přítomnosti chloridu měďnatého získat dichloracetyl, kondenzace za působení uvolňovacím haloalkynyl diacetylenic molekul.

Alkyny se účastní elektrofilních vazebných reakcí, jejichž základem je halogenace, hydrohalogenace, hydrolace a karbonylace. Tyto procesy jsou však slabší než u alkenů s dvojnou vazbou.

Pro acetylenové uhlovodíky jsou možné reakce přidávání nukleofilním typem alkoholové molekuly, primárního aminu nebo sirovodíku.