The alkany nebo nasycené uhlovodíky jsou charakterizovány tím, že mají ve své struktuře pouze jednotlivé kovalentní vazby. To znamená, že atomy uhlíku přítomné v těchto druzích jsou vázány na maximální počet atomů vodíku, s nimiž je možné, aby vytvářely vazby, z tohoto důvodu jsou známé jako nasycený.
Ve vesmíru organické chemie jsou alkany, známé také jako parafiny, považovány za poměrně hojné a velmi důležité druhy, které patří do skupiny alifatických uhlovodíků (jako nenasycené uhlovodíky)..
Jako příklad je uveden nejjednodušší nasycený uhlovodík, který lze vytvořit: methan, sloučenina nalezená v plynné fázi za standardních podmínek prostředí (25 ° C a atm), jejíž vzorec je CH4.
Jak je vidět, jediný atom uhlíku přítomný v této molekule má čtyři jednoduché vazby, jednu s každým atomem vodíku..
Alkeny a alkyny mají důležité komerční využití, jako v případě ethylenu a propylenu; ale jsou také reaktivnějšími sloučeninami než nasycené uhlovodíky, díky čemuž mají vysoký rozsah reakcí, které vznikají z běžných alkenů a alkynů..
Rejstřík článků
Aby bylo možné správně pojmenovat alkany nebo nasycené uhlovodíky, je třeba mít na paměti, že podle IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) by se neměla používat systematická nomenklatura čtyř nejjednodušších alkanů..
Tyto sloučeniny mají obecný vzorec CnH2n + 2, kde hodnota n může být pouze kladná celá čísla (n = 1,2, ...) a jsou pojmenována pomocí předpony odpovídající počtu atomů uhlíku a je přidána přípona -rok.
První čtyři nasycené molekuly jsou tedy: methan (CH4), ethan (C.dvaH6), propan (C.3H8) a butan (C.4H10).
Pro začátek nomenklatury alkanů, které mají pět až deset atomů uhlíku, se počítá počet těchto atomů, které jsou přítomny v nejdelším řetězci, pokud je spojitý.
Kromě toho, v případě, že je atom vodíku odečten od alkanu, stává se substituentem, tj. Skupinou, jejíž ukončení je změněno -rok pro -ilo. Například methan (CH4) by se stal methyl (-CH3) a podobně s ostatními molekulami.
Vezmeme-li v úvahu to, co bylo dosud uvedeno, a dodáme, že počet musí vždy začínat atomem uhlíku, který má nejbližší substituent, je označena poloha substituentu následovaná názvem alkanu..
Výše uvedená sloučenina se tedy nazývá 3-methylpentan.
Podobně mají alkany s rozvětveným řetězcem stejný obecný vzorec jako lineární, ale s n> 2. Tedy pokaždé, když jeden nebo více atomů nebo skupin atomů nahradí jeden nebo více atomů vodíku, musí být zdůrazněno umístění těchto substituentů..
Pokud existuje několik větví skupin stejného alkylového typu, pak výrazy dal-, tri- nebo tetra- k označení množství těchto substituentů, před kterým je uvedena jejich poloha a končí názvem alkanu.
V případě, že se substituenty liší, jsou pojmenovány v abecedním pořadí a mohou také obsahovat uhlíkové substituenty, jako je chlor (Cl) nebo nitro (NOdva).
Ve všech případech, aby se spočítal počet uhlíků v hlavním řetězci, nejmenší počet se přidělí uhlíku, který je spojen s nejnižším substituentem v abecedním pořadí, a pokračuje v tomto směru.
Nasycené uhlovodíky cyklického typu, lépe známé jako cykloalkany mají obecný vzorec CnH2n, kde n = 3,4,…
V těchto organických molekulách jsou atomy uhlíku, které ji tvoří, uspořádány uzavřeným způsobem, to znamená, že jejich struktura tvoří kruh.
Při pojmenování těchto druhů se postupuje podle pokynů popsaných výše pro lineární a rozvětvené alkany, pouze se přidává předpona cyklus-. Podobně cyklopropan (C.3H6) jako nejjednodušší cykloalkan.
Podobně mohou tyto molekuly obsahovat více než jeden kruh integrovaný do jejich hlavního řetězce, s minimálně třemi atomy uhlíku a dokonce tvořící velmi složité struktury..
Nasycené uhlovodíky mají hlavní charakteristiku vytváření jednoduchých vazeb mezi svými atomy, což z nich dělá velmi velkou skupinu molekul a dává jim zcela specifické vlastnosti, jak je podrobně popsáno níže:
Struktura molekul alkanu produkuje modifikace jejich fyzikálních a chemických vlastností v důsledku konformace čtyř vazeb, které uhlík může tvořit..
To znamená, že navzdory skutečnosti, že v těchto molekulách má uhlík hybridizaci sp typu3, úhly mezi sousedními atomy se mohou lišit v závislosti na typu atomu.
Abychom to přesněji vysvětlili, cykloalkany mají torzní úhly, které jim dodávají jedinečnou charakteristiku zvanou stereochemie, která může ovlivňovat energie molekuly a další faktory, které jsou s ní spojené, jako je spektroskopické a optické vlastnosti..
Nasycené uhlovodíky vykazují poměrně nízkou reaktivitu s iontovými a jinými polárními druhy. Současně nemají prakticky žádnou interakci s kyselými a alkalickými látkami..
Alkany jsou považovány za nevodivé, protože v přítomnosti elektrického pole mají prakticky nulovou polaritu. Vodíkové vazby tedy nelze vytvářet, aby umožňovaly jejich rozpustnost v polárních rozpouštědlech..
Jsou tedy prakticky rozpustné ve všech nepolárních rozpouštědlech, přičemž jsou nemísitelné s polárními rozpouštědly, jako je voda..
V nasycených uhlovodících dochází k intermolekulárním interakcím v důsledku van der Waalsových sil, ve kterých se silnější interakce promítají do vyšších bodů varu..
Podobný trend lze pozorovat u bodů tání, ale je to způsobeno balicí kapacitou molekuly..
Vzhledem k tomu, že tyto interakce přímo souvisejí s molekulovou hmotností druhu, tím větší je molekula, jejíž bod varu a teploty tání bude vyšší..
Tím, že mají tvrdší strukturu, která jim dává mezimolekulární kontaktní rovinu, mají cykloalkany vyšší teploty varu a teploty tání než jejich odpovídající lineární alkany..
Metan: Je to bezbarvý plyn bez zápachu, který se hojně vyskytuje v přírodě a jako produkt určitých lidských činností. Metan je nejjednodušším členem alkanů a patří mezi nejúčinnější skleníkové plyny (Encyclopædia Britannica, 2017).
Etan: je to plyn, který se nachází hlavně v zemním plynu a používá se ve směsi s jinými plyny k výrobě paliv.
Propan: je to bezbarvý plyn, který se nachází v zemním plynu a používá se jako palivo v domácnostech a průmyslových odvětvích. Chemický vzorec propanu je C.3H8 a rozšířený vzorec je CH3CHdvaCHdva (Propan Formula, S.F).
Butan: n-butan je jedním z desítek plynů extrahovaných ze surového zemního plynu a může být také vyroben ze surové ropy. N-butan je bezbarvý víceúčelový plyn. Butan lze použít pro vytápění, chlazení a lehčí palivo.
N-pentan: je čirá bezbarvá kapalina s ropným zápachem. Pentan se nachází v alkoholických nápojích a chmelovém oleji. Tento alkan je součástí některých paliv a v laboratoři se používá jako speciální rozpouštědlo..
N-hexan: Je to bezbarvá průhledná kapalina s ropným zápachem. Nalezeno v citrusových plodech, používá se k extrakci jedlých olejů ze semen a zeleniny, jako speciální rozpouštědlo a jako čisticí prostředek.
N-heptan: Je to bezbarvá průhledná kapalina s ropným zápachem. Nachází se v kardamonu. Méně hustý než voda a nerozpustný ve vodě. Páry těžší než vzduch.
N-oktan: je bezbarvá kapalina s benzínovým zápachem. Méně hustý než voda a nerozpustný ve vodě. Proto plave na vodě. Produkuje dráždivé páry.
Methylchlorid: Nazývá se také chloromethan, je to bezbarvý plyn. Jedná se o nejjednodušší haloalkan, který se používá při výrobě silikonových polymerů a při výrobě dalších chemických produktů.
Chloroform: je to bezbarvá, páchnoucí a vysoce těkavá kapalina, která se široce používá pro své anestetické vlastnosti. Díky těmto vlastnostem má pověst, že dokáže omráčit nebo zasáhnout lidi, i když je konzumován v malých dávkách (MoviesDoes Chloroform Real Knock You Out as Quickly As They Show In Movies?, 2016).
Chlorid uhličitý: také nazývaný tetrachlormethan, bezbarvá, hustá, vysoce toxická, těkavá, nehořlavá kapalina, která má charakteristický zápach a používá se jako rozpouštědlo.
Chlorethan: je plyn, který kondenzuje za mírného tlaku. Chlorethan se používá především k lokální úlevě od bolesti ve sportovní medicíně (National Center for Biotechnology Information., 2017).
Bromethan: také známý jako ethylbromid, je to bezbarvá těkavá kapalina, málo rozpustná a hustší než voda. Páry jsou těžší než vzduch. Používá se k výrobě léčiv a jako rozpouštědlo.
Isobutan: je bezbarvý plyn se slabou ropnou vůní. Je dodáván jako zkapalněný plyn pod tlakem par. Kontakt s kapalinou může způsobit omrzliny. Snadno se rozsvítí.
IsopentanNazývá se také 2-methylbutan, je to bezbarvá vodná kapalina s benzínovým zápachem. Vznáší se ve vodě. Produkuje hořlavé a dráždivé páry (National Center for Biotechnology Information. PubChem Compound Database;, 2017).
2-methylpentan: je alkan s rozvětveným řetězcem s molekulárním vzorcem C6H14. Je to vodnatá kapalina s benzínovým zápachem, která plave na vodě a vytváří dráždivou páru.
3, 3-dimethylhexan: nachází se v bylinách a koření. 3, 3-dimethylhexan je složkou Osmanthus fragrans (sladký osmanthus) a ženšenového oleje.
2,3-dimethylhexan: nalezený v ovoci. 2,3-dimethylhexan je těkavá složka škrobu.
Neopentan: je to kapalina méně hustá než voda. Nerozpustný ve vodě, ale rozpustný v alkoholu (National Center for Biotechnology Information., 2015).
2, 2, 4-trimethylpentan: o Isooktan je uvolňován do životního prostředí výrobou, používáním a likvidací produktů spojených s ropným průmyslem. 2,2,4-trimethylpentan pronikl do kůže člověka a způsobil nekrózu kůže a tkáně v ruce a vyžadoval chirurgický zákrok (National Center for Biotechnology Information., 2017).
Cyklopropan: Je to bezbarvý plyn s vůní podobnou ropě. Kontakt s kapalinou může způsobit omrzliny. Může se dusit vytěsňováním vzduchu a má ve vysoké koncentraci narkotický účinek.
Cyklobutan: Plyn, který kondenzuje na kapalinu při 13 ° C. Nerozpustný ve vodě. Rozpustný v alkoholu, acetonu a etheru.
Cyklopentan: Je to bezbarvá průhledná kapalina s ropným zápachem. Méně hustý než voda a nerozpustný v něm. Páry jsou těžší než vzduch.
Cyklohexan: nalezeno v kedlubnu. Ředidlo v barevných přísadových směsích pro použití v potravinách.
Cykloheptan: je to bezbarvá olejovitá kapalina, nerozpustná a méně hustá než voda. Vdechování vysokých koncentrací může mít narkotický účinek. Používá se k výrobě jiných chemikálií.
Cyklooktan: je polycyklický uhlovodík s devíti atomy uhlíku. Nerozpustný ve vodě.
Methylcyklohexan: Je to bezbarvá průhledná kapalina s ropným zápachem. V methylcyklohexanu je křeslová konformace, ve které je velká methylová skupina ekvatoriální, nejstabilnější, a proto nejlidnatější ze všech možných konformací (Carey, 2011).
Isopropyl cyklohexan: je to bezbarvá kapalina nacházející se v ovoci. Isopropyl cyklohexan se nachází v paprice Carica papaya.
methylcyklopentan: je to bezbarvá nerozpustná kapalina a méně hustá než voda. Páry mohou být narkotické a dráždivé. Methylcyklopentan se izoluje z Helianthus annuus (slunečnice).
Norborano: je to bicyklický alkan nazývaný také bicyklo [2,2,1] heptan se vzorcem C7H12.
Zatím žádné komentáře