Lineárna štruktúra Alcanos, vlastnosti, nomenklatúra, príklady

Ten Lineárne alkány Sú to nasýtené uhľovodíky, ktorých všeobecný chemický vzorec je n-C_nH_2n+2. Keďže sú nasýtené uhľovodíky, všetky jeho väzby sú jednoduché (C-H) a sú zložené iba z atómov uhlíka a vodíka. Dostávajú tiež názov parafínov, odlišujú ich od rozvetvených tums, ku ktorým sa nazývajú izoparafinas.

Tieto uhľovodíky nemajú dôsledky a krúžky. Viac ako čiary, táto rodina organických zlúčenín pripomína viac reťazcov (priama reťazová alkán); alebo z kulinárskeho uhla, do špagety (surové a varené).

Keby boli surové špagety menej krehké, mali by ešte bližšiu podobnosť s lineárnymi alkánmi. Zdroj: Pixabay.

Surové špagety predstavujú ideál a izolovaný stav lineárnych alkánov, hoci s výraznou tendenciou sa zlomiť; Zatiaľ čo varené, bez ohľadu na to, či sa blížia k svojmu prírodnému a synergickému stavu: niektorí interagujú s ostatnými v celku (napríklad cestoviny).

Tieto typy uhľovodíkov sa prirodzene vyskytujú v ložiskách zemného plynu a ropy. Najľahšie majú mazacie vlastnosti, zatiaľ čo ťažké sa správajú ako nežiaduci asfalt; Rozpustný však v parafínoch. Slúžia veľmi dobre ako rozpúšťadlá, mazivá, palivá a asfalt.

[TOC]

Štruktúra lineárnych alkanov

Zoskupovať

Uviedlo sa, že všeobecný vzorec týchto alkánov je C_nH_2n+2. Tento vzorec je v skutočnosti rovnaký pre všetky alkány, či už lineárne alebo rozvetvené. Rozdiel potom v n- To predchádza Alcano Formule, ktorého označenie znamená „normálne“.

Bude to vidieť neskôr ako toto n- Nie je to potrebné pre alkány s číslom uhlíka rovnajúce sa alebo menej ako štyri (n ≤ 4).

Čiara alebo reťazec sa nemôže pozostávať z jedného atómu uhlíka, takže metán je vylúčený z vysvetlenia (ch₄, n = 1). Ak n = 2, máme etán, cho₃-Chvály₃. Všimnite si, že tento alkane pozostáva z dvoch metylových skupín, Cho₃, navzájom prepojené.

Zvýšenie počtu uhlíkov, n = 3, získa sa alkánový propán, Cho₃-Chvály₂-Chvály₃. Teraz sa objaví nová skupina, Cho₂, nazývaný metylén. Bez ohľadu na to, aký veľký je lineárna alkane, nebudete mať vždy dve skupiny nič viac: cho₃ a Ch₂.

Môže vám slúžiť: iterbio: štruktúra, vlastnosti, použitia, získanie

Dĺžky ich reťazcov

Keď sa zvýši počet uhlíkov lineárneho alkánu, vo všetkých výsledných štruktúrach je konštanta: zvýši sa počet metylénových skupín. Predpokladajme napríklad lineárne alkány s n = 4, 5 a 6:

Chvály₃-Chvály₂-Chvály₂-Chvály₃ (n-bután)

Chvály₃-Chvály₂-Chvály₂-Chvály₂-Chvály₃ (n-Pentano)

Chvály₃-Chvály₂-Chvály₂-Chvály₂-Chvály₂-Chvály₃ (n-hexán)

Reťaze sa predlžujú, pretože pridávajú do svojich štruktúrnych skupín choty₂. Rozsiahla alebo krátka lineárna alkán sa teda líši v tom, koľko Cho₂ oddeľuje dve terminálové skupiny ch₃. Všetky tieto alkány nemajú nič plus dve tieto₃: Na začiatku reťazca a na konci toho istého. Keby som mal viac, znamenalo by to prítomnosť dôsledkov.

Podobne je možné vidieť celkovú neprítomnosť skupín CH, prítomná iba v dôsledkoch alebo v prípade, že sú substituentné skupiny spojené s jedným z uhlíkov reťazca.

Štrukturálny vzorec možno zhrnúť takto: Chy₃(Ch₂)_N-2Chvály₃. Pokúste sa ho prihlásiť a ilustrovať.

Konformácia

Štrukturálne konformácie lineárnych alkánov. Zdroj: Gabriel Bolívar.

Niektoré lineárne alkány môžu byť dlhšie alebo kratšie ako iné. Preto môže mať hodnotu 2 až ∞; to znamená, nekonečné skupiny CH reťazca CH₂ a dve skupiny CH₃ terminály (teoreticky je možné). Nie všetky reťazce však „prispôsobujú“ rovnakým spôsobom vo vesmíre.

Tam vznikajú štrukturálne konformácie alkánov. Čo dlhujú? Na otáčovateľnosť odkazov C-H a ich flexibilitu. Keď sa tieto odkazy otáčajú alebo hnijú.

Lineárny

Napríklad na hornom obrázku je v najvyššej časti zobrazený reťazec trinástich uhlíkov, ktorý zostáva lineárny alebo rozšírený. Táto konformácia je ideálna, pretože sa predpokladá, že molekulárne prostredie minimalizuje priestorové dispozície atómov reťazca. Nič ju neruší a nemusí sa ohýbať.

Môže vám slúžiť: Propylénglykol: Štruktúra, vlastnosti, syntéza a použitie

Valcované alebo zložené

Uprostred obrazu zažíva dvadsaťsedem uhlíkových reťazcov vonkajšie narušenie. Štruktúra, aby bola „pohodlnejšia“, otáča svoje odkazy takým spôsobom, že sa zloží na seba; Rovnako ako dlhé špagety.

Výpočtové štúdie ukázali, že maximálny počet uhlíkov, ktoré môže mať lineárny reťazec, je n = 17. Z n = 18 nie je možné, aby sa nezačal skladať alebo prevrátiť.

Zmiešaný

Ak je reťaz veľmi dlhá, môžu existovať regióny, ktoré zostávajú lineárne, zatiaľ čo iné boli ohnuté alebo zaregistrované. Zo všetkého je to možno konformácia najbližšie k realite.

Vlastnosti

Fyzický

Ako uhľovodíky sú v apolárnej podstate, a preto hydrofóbne. To znamená, že sa nemôžu zmiešať s vodou. Sú málo husté, pretože ich reťazce medzi nimi zanechávajú príliš veľa prázdnych priestorov.

Ich fyzikálne stavy sa pohybujú aj od sódy (pre n < 5), líquidos (para n < 13) o sólidos (para n ≥ 14), y dependen de la longitud de la cadena.

Interakcie

Molekuly lineárnych alkánov sú apolárne, a preto ich intermolekulárne sily sú disperzným typom Londýna. Reťaze (pravdepodobne prijali zmiešanú konformáciu), potom sa priťahujú pôsobením ich molekulárnych hmôt a okamžitých vyvolaných dipólov ich atómov vodíka a uhlíka.

Z tohto dôvodu, že keď reťazec predĺži, a preto ťažší, jeho body varu a fúzia sa zvyšujú rovnakým spôsobom.

Stabilita

Čím dlhšie je reťaz, tým je nestabilnejší. Zvyčajne trpia prasknutím svojich odkazov, aby spôsobili menšie reťazce z veľkých. V skutočnosti je tento proces známy ako Craqueo, Vysoko používané pri rafinácii oleja.

Menovanie

Aby som pomenoval lineárne alkány, stačí pridať indikátor N-názvu pred menom. Ak n = 3, ako je to v prípade propánu, nie je možné, aby táto alkána predložila akúkoľvek vetvu:

Môže vám slúžiť: anorganické zlúčeniny

Chvály₃-Chvály₂-Chvály₃

Vec, ktorá sa nestane od n = 4, to znamená, s n-blután a ostatnými alkánmi:

Chvály₃-Chvály₂-Chvály₂-Chvály₃

Ani

(Ch₃)₂CH-CH₃

Druhá štruktúra zodpovedá izobutánu, ktorý pozostáva zo štrukturálneho izoméru butánu. Na odlíšenie jedného od druhého, indikátor n prichádza do hry-. Tak n-Butano sa vzťahuje iba na lineárny izomér, bez dôsledkov.

Čím väčší je N, tým väčší je počet štrukturálnych izomérov a najväčší význam bude musieť použiť N- na označenie lineárneho izoméru.

Napríklad oktán, c₈H₁₈ (C₈H_{8 × 2 + 2}), predstavuje až trinásť štrukturálnych izomérov, pretože je možné veľa dôsledkov. Lineárny izomér je však pomenovaný: n-oktán a jeho štruktúra je:

Chvály₃-Chvály₂-Chvály₂-Chvály₂-Chvály₂-Chvály₂-Chvály₂-Chvály₃

Príklady

Sú uvedené nižšie a na ukončenie lineárnych alkánov:

-Etano (C₂H₆): Ch₃Chvály₃

-Propán (c₃H₈): Ch₃Chvály₂Chvály₃

-n-Heptano (c₇H₁₆): Ch₃(Ch₂)₅Chvály₃.

- n-Dekan (c₁₀H₂₂): Ch₃(Ch₂)₈Chvály₃.

-n-Hexadecano (c₁₆H_{3. 4}): Ch₃(Ch₂)₁₄Chvály₃.

-n-Nonadecano (c₁₉H₄₀): Ch₃(Ch₂)₁₇Chvály₃.

-n-Eicosan (c_dvadsaťH₄₂): Ch₃(Ch₂)₁₈Chvály₃.

- n-Hektán (c₁₀₀H₂₀₂): Ch₃(Ch₂)₉₈Chvály₃.

Odkazy

1. Carey F. (2008). Organická chémia. (Šieste vydanie). MC Graw Hill.
2. Morrison, r. Tón. a Boyd, R, N. (1987). Organická chémia. (5. vydanie). Redakčný Addison-Wesley Inter-American.
3. Graham Solomons t.W., Craig B. Fryhle. (2011). Organická chémia. Amín. (10. vydanie.). Wiley Plus.
4. Jonathan M. Dobrý človek. (1997). Čo je dlhá nerozbočená alkán s lineárnou globálnou minimálnou konformáciou? J. Chem. Infraje. Vypočítať. Sci. 1997, 37, 5, 876-878.
5. García Nissa. (2019). Čo sú alkány? Štúdium. Získané z: štúdie.com
6. Pán. Kevin a. Boudreaux. (2019). Alkány. Získané z: Angelo.Edu
7. Zoznam alkénov s priamym reťazcom. [PDF]. Získané z: Laney.Edu
8. HelMestine, Anne Marie, PH.D. (7. september 2018). Vymenujte prvých 10 alkánov. Zotavené z: Thoughtco.com
9. Nepredvídateľná veda. (20. marca 2013). Priame reťazové alkány: predpovedanie vlastností. Obnovené z: quirkyscience.com
10. Wikipedia. (2019). Vyššie alkány. Zdroj: In.Wikipedia.orgán