Det alkaner eller mættede kulbrinter de er kendetegnet ved, at de i deres struktur kun har enkelte kovalente bindinger. Dette betyder, at de kulstofatomer, der er til stede i disse arter, er bundet til det maksimale antal hydrogenatomer, som det er muligt for dem at danne bindinger med, af denne grund er de kendt som mættet.
I universet af organisk kemi betragtes alkaner, også kendt som paraffiner, for ganske rigelige og meget vigtige arter, der tilhører gruppen alifatiske kulbrinter (som umættede kulbrinter)..
Det enkleste mættede carbonhydrid, der kan dannes, tages som et eksempel: methan, en forbindelse, der findes i gasfasen under standard omgivelsesbetingelser (25 ° C og atm), hvis formel er CH4.
Som det kan ses, har det eneste carbonatom, der er til stede i dette molekyle, fire enkle bindinger, en med hvert hydrogenatom..
Alkener og alkyner har vigtige kommercielle anvendelser, som i tilfældet med ethylen og propylen; men de er også mere reaktive forbindelser end mættede kulbrinter, hvilket gør dem til et stort antal reaktioner, der opstår fra almindelige alkener og alkyner..
Artikelindeks
For korrekt at navngive alkaner eller mættede kulbrinter er den første ting at huske på, at ifølge IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) bør den systematiske nomenklatur for de fire enkleste alkaner ikke anvendes..
Disse forbindelser har den almene formel CnH2n + 2, hvor værdien af n kun kan være positive heltal (n = 1,2, ...), og de navngives ved hjælp af præfikset svarende til antallet af carbonatomer, og suffikset tilføjes -år.
Så de første fire mættede molekyler er: methan (CH4), ethan (CtoH6), propan (C3H8) og butan (C4H10).
Til at begynde med nomenklaturen for alkanerne, der har mellem fem og ti carbonatomer, tælles antallet af disse atomer, der er til stede i den længste kæde, så længe det er kontinuerligt.
Derudover, i tilfælde af at et hydrogenatom trækkes fra en alkan, bliver det en substituent, det vil sige en gruppe, hvis afslutning ændres -år til -ilo. For eksempel metan (CH4) ville blive methyl (-CH3) og på lignende måde med de andre molekyler.
Under hensyntagen til det, der hidtil er blevet angivet, og tilføjelse af, at optællingen altid skal startes med det carbonatom, der har den nærmeste substituent, angives substituentens position efterfulgt af navnet på alkanen..
Den ovennævnte forbindelse kaldes således 3-methylpentan.
Tilsvarende har forgrenede alkaner den samme generelle formel som lineære, men med n> 2. Hver gang et eller flere atomer eller grupper af atomer erstatter et eller flere hydrogenatomer, skal placeringen af disse substituenter således påpeges..
Hvis der er flere grene af grupper af samme alkyltype, udtrykkene gav-, tri- eller tetra- for at indikere mængden af disse substituenter efter indikeringen af deres positioner og slutter med alkanens navn.
I tilfælde af at substituenterne er forskellige, navngives de i alfabetisk rækkefølge og kan også have ikke-carbon-substituenter, såsom chlor (Cl) eller nitro (NOto).
For at tælle kulstofnumrene i hovedkæden gives det mindste tal til det kulstof, der er knyttet til den laveste substituent i alfabetisk rækkefølge, og fortsætter i den retning.
Mættede carbonhydrider af cyklisk type, bedre kendt som cycloalkaner har den generelle formel CnH2n, hvor n = 3,4,…
I disse organiske molekyler er kulstofatomer, der udgør det, arrangeret på en lukket måde, dvs. deres struktur danner en ring.
For at navngive disse arter følges retningslinjerne beskrevet ovenfor for lineære og forgrenede alkaner, kun tilføjelse af præfikset cyklus-. Ligeledes cyclopropan (C3H6) som den enkleste cycloalkan.
Tilsvarende kan disse molekyler indeholde mere end en ring integreret i deres hovedkæde med mindst tre carbonatomer og endda danne meget komplekse strukturer..
Mættede kulbrinter har hovedkarakteristikken ved at danne enkle bindinger mellem deres atomer, hvilket gør dem til en meget stor gruppe af molekyler og giver dem ret specifikke egenskaber som beskrevet nedenfor:
Strukturen af alkanmolekyler frembringer ændringer i deres fysiske og kemiske egenskaber på grund af konformationen af de fire bindinger, som kulstof kan danne..
Dette betyder, at på trods af at kulstof i disse molekyler har en hybridisering af sp-typen3, vinklerne mellem deres tilstødende atomer kan variere afhængigt af typen af atom.
For at forklare det mere præcist har cycloalkaner torsionsvinkler, der giver dem en unik egenskab kaldet stereokemi, som kan påvirke molekylets energier og andre faktorer, der er forbundet med det, såsom at give det spektroskopiske og optiske egenskaber..
Mættede kulbrinter viser en forholdsvis lav reaktivitet over for ioniske og andre polære arter. På samme tid har de praktisk talt ingen interaktion med sure og alkaliske stoffer..
Alkaner betragtes som ikke-ledende, fordi de praktisk talt har nul polaritet i nærværelse af et elektrisk felt. Således kan hydrogenbindinger ikke dannes for at tillade dets opløselighed i polære opløsningsmidler..
Så de er praktisk talt opløselige i alle ikke-polære opløsningsmidler, idet de ikke kan blandes med polære opløsningsmidler såsom vand..
I mættede kulbrinter forekommer intermolekylære interaktioner på grund af van der Waals kræfter, hvor stærkere interaktioner oversættes til højere kogepunkter..
En lignende tendens observeres for smeltepunkter, men dette skyldes molekylets emballagekapacitet..
Da disse interaktioner er direkte relateret til artenes molekylvægt, jo større er molekylets kogepunkter og smeltepunkter højere..
Ved at have en mere stiv struktur, der giver dem et intermolekylært kontaktplan, har cycloalkaner således højere kogepunkter og smeltepunkter end deres tilsvarende lineære alkaner..
Metan: Det er en farveløs og lugtfri gas, der forekommer rigeligt i naturen og som et produkt af visse menneskelige aktiviteter. Methan er det enkleste medlem af alkaner og er blandt de mest potente af drivhusgasserne (Encyclopædia Britannica, 2017).
Ethan: det er en gas, der hovedsageligt findes i naturgas og bruges i blandinger med andre gasser til fremstilling af brændstoffer.
Propan: det er en farveløs gas, der findes i naturgas og bruges som brændstof i boliger og industrier. Den kemiske formel for propan er C3H8 og den udvidede formel er CH3CHtoCHto (Propanformel, S.F).
Butan: o n-butan er en af snesevis af gasser ekstraheret fra rå naturgas og kan også produceres af råolie. N-butan er en farveløs multifunktionel gas. Butan kan bruges til opvarmning, køling og lettere brændstof.
N-pentan: er en klar farveløs væske med en petroleumslignende lugt. Pentan findes i alkoholholdige drikkevarer og humleolie. Denne alkan er en komponent i nogle brændstoffer og bruges som et specialopløsningsmiddel i laboratoriet..
N-hexan: Det er en farveløs gennemsigtig væske med en petroleumslignende lugt. Findes i citrusfrugter, det bruges til at ekstrahere spiselige olier fra frø og grøntsager, som et specielt opløsningsmiddel og som rengøringsmiddel.
N-heptan: Det er en farveløs gennemsigtig væske med en petroleumslignende lugt. Det findes i kardemomme. Mindre tæt end vand og uopløselig i vand. Dampe tungere end luft.
N-oktan: er en farveløs væske med en benzinluft. Mindre tæt end vand og uopløselig i vand. Derfor flyder den på vandet. Producerer irriterende dampe.
Methylchlorid: Også kaldet chlormethan, det er en farveløs gas. Det er den enkleste haloalkan, der anvendes til fremstilling af siliconepolymerer og til fremstilling af andre kemiske produkter.
Kloroform: det er en farveløs, lugtende og meget flygtig væske, der har været meget brugt til sine bedøvelsesegenskaber. På grund af disse egenskaber har det ry for at være i stand til at bedøve eller ramme mennesker, selv når de indtages i små doser (MoviesDoes Chloroform virkelig slå dig ud så hurtigt som de viser i film?, 2016).
Carbon tetrachlorid: også kaldet tetrachlormethan, en farveløs, tæt, meget giftig, flygtig, ikke-brændbar væske, der har en karakteristisk lugt og bruges som opløsningsmiddel.
Klorethan: er en gas, der kondenserer under let tryk. Klorethan bruges primært til lokal smertelindring i sportsmedicin (National Center for Biotechnology Information., 2017).
Bromoethane: også kendt som ethylbromid, det er en farveløs flygtig væske, let opløselig og tættere end vand. Dampe er tungere end luft. Bruges til fremstilling af lægemidler og som opløsningsmiddel.
Isobutan: er en farveløs gas med en svag petroleumslugt. Den sendes som en flydende gas under dens damptryk. Kontakt med væsken kan forårsage forfrysninger. Lyser let.
IsopentanOgså kaldet 2-methylbutan, det er en farveløs vandig væske med en benzinlugt. Flyder i vandet. Producerer brandfarlig og irriterende damp (National Center for Biotechnology Information. PubChem Compound Database;, 2017).
2-methylpentan: er en forgrenet alkan med molekylformlen C6H14. Det er en vandig væske med en benzinluft, der flyder på vand og producerer en irriterende damp.
3, 3-dimethylhexan: findes i urter og krydderier. 3, 3-dimethylhexan er en bestanddel af Osmanthus fragrans (sød osmanthus) og ginsengolie.
2,3-dimethylhexan: findes i frugt. 2,3-Dimethylhexan er en flygtig bestanddel af stivelse.
Neopentan: det er en væske, der er mindre tæt end vand. Uopløselig i vand, men opløselig i alkohol (National Center for Biotechnology Information., 2015).
2, 2, 4-trimethylpentan: o Isooctane frigives i miljøet ved fremstilling, anvendelse og bortskaffelse af produkter, der er knyttet til olieindustrien. 2,2,4-trimethylpentan trængte ind i huden på et menneske og forårsagede nekrose af hud og væv i hånden, hvilket krævede operation (National Center for Biotechnology Information., 2017).
Cyclopropan: Det er en farveløs gas med en lugt, der ligner petroleum. Kontakt med væsken kan forårsage forfrysninger. Kan kvæles fra luftforskydning og har en narkotisk virkning i høj koncentration.
Cyclobutan: Gas, der kondenserer til en væske ved 13 ° C. Uopløselig i vand. Opløselig i alkohol, acetone og ether.
Cyclopentan: Det er en farveløs gennemsigtig væske med en petroleumslignende lugt. Mindre tæt end vand og uopløselig i det. Dampe er tungere end luft.
Cyclohexan: findes i kålrabi. Tyndere farveadditivblandinger til madbrug.
Cycloheptan: det er en farveløs olieagtig væske, uopløselig og mindre tæt end vand. Indånding af høje koncentrationer kan have en narkotisk virkning. Bruges til at fremstille andre kemikalier.
Cyclooctane: er et polycyklisk carbonhydrid med ni carbonatomer. Uopløselig i vand.
Methylcyclohexan: Det er en farveløs gennemsigtig væske med en petroleumslignende lugt. I methylcyclohexan er stolkonformationen, hvor den store methylgruppe er ækvatorial, den mest stabile og derfor den mest befolket af alle mulige konformationer (Carey, 2011).
Isopropyl cyclohexan: det er en farveløs væske, der findes i frugter. Isopropyl cyclohexan findes i Carica papaya (papaya).
methylcyclopentan: det er en farveløs uopløselig væske og mindre tæt end vand. Dampe kan være narkotiske og irriterende. Methylcyclopentan er isoleret fra Helianthus annuus (solsikke).
Norborano: det er en bicyklisk alkan også kaldet bicyclo [2,2,1] heptan med formlen C7H12.
Endnu ingen kommentarer