En basit organik bileşikler doymuş ve doymamış hidrokarbonlardır. Bunlar, alkanlar, alkinler, alkenler sınıfındaki maddeleri içerir.
Formülleri, belirli bir sıra ve miktarda hidrojen ve karbon atomlarını içerir. Doğada yaygındır.
Alkenlerin belirlenmesi
Diğer isimleri olefinler veya etilen hidrokarbonlardır. 18. yüzyılda yağlı sıvı - etilen klorür - keşfedildiğinde, bu sınıf bileşikler buna denir.
Alkenler aşağıdakilerden oluşan maddeleri içerir:hidrojen ve karbon elementleri. Asiklik hidrokarbonlar olarak sınıflandırılırlar. Moleküllerinde iki karbon atomunu birbirine bağlayan tek bir çift (doymamış) bağ vardır.
Alken formülleri
Her bileşik sınıfının kendi kimyasal tanımı vardır. İçlerinde, periyodik sistemin elemanlarının sembolleri, her bir maddenin bağının bileşimini ve yapısını gösterir.
Alkenler için genel formül aşağıdaki şekilde belirtilmiştir: CnX2n, burada n sayısı 2'den büyük veya eşittir. Bunu deşifre ederken, her karbon atomu için iki hidrojen atomu olduğu açıktır.
Homolog alkenlerin moleküler formülleri aşağıdaki yapılarla temsil edilir: C2X4, C3X6, İLE4X8, C5X10, C6X12, C7X14, C8X16, C9X18, C10X20... Sonraki her hidrokarbonun bir fazla karbon ve 2 daha fazla hidrojen içerdiği görülebilir.
Alkenlerin yapısal formülünü gösteren, bir moleküldeki atomlar arasındaki kimyasal bileşiklerin yeri ve sırasının grafik bir tanımı vardır. Değerlik çizgilerinin yardımıyla, karbonlar ve hidrojenler arasındaki bağ belirtilir.
Alkenlerin yapısal formülü tasvir edilebilirgenişletilmiş biçimde, tüm kimyasal elementler ve bağlar gösterildiğinde. Olefinler için daha kısa ifade, değerlik çizgileri kullanılarak karbon ve hidrojen bileşiğini göstermez.
İskelet formülü, en basit yapıyı gösterir. Kesik çizgi, karbon atomlarının üstleri ve uçları ile temsil edildiği molekülün tabanını temsil eder ve bağlantılar hidrojeni gösterir.
Olefin isimleri nasıl oluşur?
Sistematik isimlendirmeye dayalı formül,alkenler ve isimleri, doymuş hidrokarbonlarla ilgili alkanların yapısından oluşur. Bunu yapmak için, ikincisi adına -an soneki -ilen veya -en ile değiştirilir. Bir örnek, bütan'dan bütilen ve pentandan penten oluşumudur.
Bir çift bağın karbon atomlarına göre konumunu belirtmek için, adın sonunda bir Arap rakamı belirtin.
Alkenlerin adı gösterime dayanmaktadırçift bağ içeren en uzun zincirli hidrokarbon. Zincir numaralandırmasının başlangıcı için, genellikle karbon atomlarının doymamış bileşiğine en yakın olan uç seçilir.
Alkenlerin yapısal formülü varsadallar, daha sonra köklerin adlarını ve sayılarını gösterir ve önlerine karbon zincirindeki yere karşılık gelen sayıları koyarlar. Bunu hidrokarbonun adı takip eder. Sayıların ardından genellikle kısa çizgi gelir.
Doymamış radikal dallar var. İsimleri önemsiz olabilir veya sistematik isimlendirme kurallarına göre oluşturulmuş olabilir.
Örneğin, HNC = CH-, etenil veya vinil olarak ifade edilir.
İzomerler
Alkenlerin moleküler formülleri izomerizmi gösteremez. Bununla birlikte, etilen molekülü haricinde bu sınıf maddeler için, mekansal modifikasyon doğaldır.
Etilen hidrokarbonların izomerleri, karbon iskeleti, doymamış bağ pozisyonu, sınıflar arası veya uzaysal olabilir.
Alkenlerin genel formülü miktarı belirlerzincirdeki karbon ve hidrojen atomları, ancak çift bağın varlığını ve yerini göstermez. Bir örnek, C'nin sınıflar arası bir izomeri olarak siklopropandır.3X6 (propilen). Diğer izomerizm türleri C'de görünür4X8 veya buten.
Doymamış bağlantının farklı bir konumu gözlenir.buten-1 veya buten-2, ilk durumda, çift bileşik birinci karbon atomunun yakınında ve ikincisinde - zincirin ortasında bulunur. Karbon iskelet izomerizmi, metilpropen (CH3-C (CH3) = CH2) ve izobütilen ((CH3) 2C = CH2).
Mekansal modifikasyon, buten-2'de içseldir.trans ve cis konumu. İlk durumda, yan kökler bir çift bağ ile ana karbon zincirinin üstüne ve altına yerleştirilir, ikinci izomerde ikame ediciler bir taraftadır.
Olefinlerin karakterizasyonu
Alkenlerin genel formülü, bu sınıfın tüm temsilcilerinin fiziksel durumunu belirler. Etilen ile başlayıp butilen ile biten (C2 C'ye4), maddeler gaz halinde bulunur. Dolayısıyla renksiz etenin tatlı bir kokusu vardır, suda çözünürlüğü düşüktür ve moleküler ağırlığı havanınkinden daha azdır.
Sıvı formda, C'den homolog aralığa sahip hidrokarbonlar5 C'ye17... Ana zincirde 18 karbon atomu bulunan alken ile başlayarak fiziksel halden katı forma geçiş meydana gelir.
Tüm olefinlerin düşük çözünürlüğe sahip olduğu kabul edilir.su ortamı, ancak benzen veya benzin gibi organik çözücülerde iyidir. Moleküler ağırlıkları sudan daha azdır. Karbon zincirindeki bir artış, bu bileşiklerin erimesi ve kaynaması sırasında sıcaklık göstergelerinde artışa neden olur.
Olefinlerin özellikleri
Alkenlerin yapısal formülü,iki karbon atomunun π- ve σ- bileşiklerinin çift bağının iskeleti. Molekülün bu yapısı kimyasal özelliklerini belirler. Π-bağının çok güçlü olmadığı düşünülür, bu da bir çift atomun bağlanması sonucu elde edilen iki yeni σ-bağının oluşumu ile onu yok etmeyi mümkün kılar. Doymamış hidrokarbonlar elektronik donörlerdir. Elektrofilik tutturma işlemlerinde yer alırlar.
Tüm alkenlerin önemli bir kimyasal özelliğidihalojenlenmiş maddeler gibi bileşiklerin salınmasıyla bir halojenleme işlemi. Halojen atomları karbonlara çift bağlanabilir. Bir örnek, 1,2-dibromopropan oluşturmak için propilenin brominasyonudur:
X2C = CH - CH3 + Br2 → BrCH2–CHBr - CH3.
Alkenlerle brom suyunda rengi nötralize etme işleminin, bir çift bağ varlığının niteliksel kanıtı olduğu düşünülmektedir.
Önemli reaksiyonlar, olifinlerin hidrojenasyonunu içerirplatin, paladyum veya nikel gibi katalitik metallerin etkisi altında bir hidrojen molekülünün eklenmesi ile. Sonuç, doymuş bir bağa sahip hidrokarbonlardır. Alkanlar ve alkenler için formüller, buten hidrojenasyon reaksiyonunda aşağıda verilmiştir:
B3-h2-CH = CH2 + H2 Ni→ CH3-h2-h2-h3.
Bir hidrojen halojenür molekülünün olefinlere bağlanma sürecine
kurala göre gerçekleşen hidrohalojenasyon,Markovnikov tarafından keşfedildi. Bir örnek, 2-bromopropan oluşturmak için propilenin hidrobrominasyonudur. İçinde hidrojen, en fazla hidrojene olduğu düşünülen karbon ile bir çift bağ ile birleşir:
B3-CH = CH2 + HBr → CH3-BrCH - CH3.
Su ilavesinin alkenler tarafından asitlerin etkisi altında reaksiyonuna hidrasyon denir. Sonuç bir propanol-2 alkol molekülüdür:
B3–HC = CH2 + H2O → CH3-OHCH - CH3.
Alkenler sülfürik aside maruz kaldıklarında, sülfonasyon işlemi gerçekleşir:
B3–HC = CH2 + HO - OSO - OH → CH3-h3CH - O - SO2−OH.
Reaksiyon, asidik esterlerin, örneğin izopropilsülfürik asitin oluşumu ile gerçekleşir.
Alkenler, oksijenin etkisi altında yanmaları sırasında su ve karbondioksit gazı oluşturmak için oksidasyona duyarlıdır:
2CH3–HC = CH2 + 9O2 → 6CO2 + 6H2Ö.
Olefinik bileşiklerin etkileşimi vebir çözelti formunda seyreltilmiş potasyum permanganat, glikollerin veya diatomik alkollerin oluşumuna yol açar. Bu reaksiyon ayrıca etilen glikol oluşumu ve çözelti renk değişikliği ile oksidatiftir:
3H2C = CH2 + 4H2O + 2KMnO4 → 3OHCH - CHOH + 2MnO2 + 2KOH.
Alken molekülleri, bir serbest radikal veya katyonik-anyonik mekanizma ile polimerizasyona dahil olabilir. İlk durumda, peroksitlerin etkisi altında, polietilen tipi bir polimer elde edilir.
İkinci mekanizmaya göre, asitler katyonik katalizörler olarak işlev görür ve organometalik maddeler, stereoselektif bir polimerin salınmasıyla anyoniktir.
Alkan nedir
Ayrıca parafinler veya sınırlayıcı olarak da adlandırılırlarasiklik hidrokarbonlar. Sadece doymuş basit bağlar içeren doğrusal veya dallı bir yapıya sahiptirler. Bu sınıfın homolog serisinin tüm temsilcileri genel formül C'ye sahiptir.nX2n + 2.
Yalnızca karbon ve hidrojen atomları içerirler. Alkenler için genel formül, doymuş hidrokarbonların gösteriminden türetilmiştir.
Alkanların isimleri ve özellikleri
Bu sınıfın en basit temsilcisimetandır. Bunu etan, propan ve bütan gibi maddeler izlemektedir. İsimleri, -an sonekinin eklendiği Yunanca bir sayının köküne dayanmaktadır. Alkan isimleri IUPAC isimlendirmesinde listelenmiştir.
Alkenler, alkinler, alkanlar için genel formül şunları içerir:sadece iki tür atom. Bunlar karbon ve hidrojen elementlerini içerir. Her üç sınıftaki karbon atomlarının sayısı aynıdır, fark sadece ayrılabilen veya bağlanabilen hidrojen sayısında gözlenir. Doymamış bileşikler, doymuş hidrokarbonlardan elde edilir. Moleküldeki parafinlerin temsilcileri, alkanların, alkenlerin genel formülü ile onaylanan olefinlerden 2 daha fazla hidrojen atomu içerir. Alkenlerin yapısının, bir çift bağın varlığından dolayı doymamış olduğu kabul edilir.
Alkanlardaki hidrojen ve karbon atomlarının sayısını ilişkilendirirsek, değer diğer hidrokarbon sınıflarına kıyasla maksimum olacaktır.
Metan ile başlayıp bütan ile biten (C1 C'ye4), maddeler gaz halinde bulunur.
Sıvı formda, C'den homolog aralığa sahip hidrokarbonlar5 C'ye16... Ana zincirde 17 karbon atomuna sahip bir alkan ile başlayarak, fiziksel durumun katı forma geçişi gerçekleşir.
Karbon iskeletindeki izomerizm ve molekülün optik modifikasyonları ile karakterize edilirler.
Parafinlerde karbon değerleri dikkate alınırσ-tipi bir bağ oluşturmak için komşu karbonlar veya hidrojenler tarafından tamamen işgal edilmiştir. Kimyasal bir bakış açısından, bu onların zayıf özelliklerini belirler, bu nedenle alkanlara afinitesi olmayan doymuş veya doymuş hidrokarbonlar denir.
Molekülün radikal halojenleşmesi, sülfoklorlanması veya nitrasyonu ile ilişkili ikame reaksiyonlarına girerler.
Parafinler yüksek sıcaklıklarda oksidasyona, yanmaya veya bozunmaya uğrar. Reaksiyon hızlandırıcıların etkisi altında, hidrojen atomları elimine edilir veya alkanlar dehidrojenize edilir.
Alkin nedir
Karbon zincirinde üçlü bir bağa sahip olan asetilenik hidrokarbonlar olarak da adlandırılırlar. Alkinlerin yapısı genel formül C ile açıklanmaktadır.nX2n - 2... Alkanlardan farklı olarak asetilenik hidrokarbonların dört hidrojen atomundan yoksun olduğu görülüyor. İki two-bileşiği tarafından oluşturulan üçlü bir bağ ile değiştirilirler.
Bu yapı, bu sınıfın kimyasal özelliklerini belirler. Alkenlerin ve alkinlerin yapısal formülü, moleküllerinin doymamışlığının yanı sıra bir çift (H2C꞊CH2) ve üçlü (HC≡CH) bağlar.
Alkinlerin adı ve özellikleri
En basit temsilci asetilendirveya HC≡CH. Aynı zamanda etin olarak da adlandırılır. -An sonekinin kaldırıldığı ve -in eklendiği doymuş bir hidrokarbonun adından gelir. Uzun alkinlerin adlarında sayı üçlü bağın yerini gösterir.
Doymuş ve doymuş yapısının bilinmesidoymamışsa, alkinlerin genel formülünün hangi harf altında gösterildiğini belirlemek mümkündür: a) CnH2n; c) CnH2n + 2; c) CnH2n-2; d) CnH2n-6. Üçüncü seçenek doğru cevaptır.
Asetilen ile başlayıp bütan ile biten (C2 C'ye4), maddeler gaz halindedir.
Sıvı formda, C'den homolog aralığa sahip hidrokarbonlar vardır.5 C'ye17... Ana zincirde 18 karbon atomu bulunan alkin ile başlayarak fiziksel halden katı forma geçiş meydana gelir.
Karbon iskeletinde, üçlü bağ pozisyonunda ve ayrıca molekülün sınıflar arası modifikasyonlarında izomerizm ile karakterize edilirler.
Kimyasal özellikler açısından asetilenik hidrokarbonlar alkenlere benzer.
Alkinlerin terminal üçlü bağları varsa,NaC = CNa gibi alkinit tuzları oluşturmak için bir asit görevi görür. İki π-bağının varlığı, sodyum asetiledin molekülünü ikame reaksiyonlarına giren güçlü bir nükleofil yapar.
Asetilen, dikloroasetilen elde etmek için bakır klorür varlığında klorlamaya, haloalkinlerin etkisi altında diasetilen moleküllerinin salınmasıyla yoğunlaşmaya maruz kalır.
Alkinler ilave reaksiyonlarda rol oynarilkesi halojenasyon, hidrohalojenasyon, hidrasyon ve karbonilasyonun temeli olan elektrofilik. Bununla birlikte, bu tür işlemler, çift bağlı alkenlerden daha zayıftır.
Asetilenik hidrokarbonlar için, alkol, birincil amin veya hidrojen sülfür moleküllerinin nükleofilik katılma reaksiyonları mümkündür.
