Қаныққан көмірсутектер туралы

Жоспар
Кіріспе

Алкандар мен олардың туындыларының номенклатурасы
Метанның және оның гомологтарының химиялық қасиеттері
Метанның молекула құрылысы мен қасиеттері
Алкандардың алынуы
Алкандардың қолданылуы
Циклоалкандар

Көмірсутектер – екі элементтен: көміртегі мен сутегінен тұратын жай органикалық қосылыстар. Құрамы жалпы СnH2n+2, мұндағы n- көміртегі атомының саны, бұл формуламен өрнектелетін қосылыстарды қаныққан көмірсутектер немесе алкандар (халықаралық атауы) деп атайды.
Қаныққан көмірсутек молекулаларындағы көміртегі атомдары өзара қарапайым (жалғыз) байланыспен қосылған, ал қалған валенттіктері сутегі атомымен қаныққан. Сонымен қатар алкандарды қаныққан көмірсутектер немесе парафиндер деп атайды.
Алкандардың гомолг қатарының бірінші мүшесі болып метан СН4 саналады. Қаныққан көмірсутектердің атауына - ан жұрнағы тән болады. Одан кейінгілері этан С2Н6, пропан С3Н8, бутан С4Н10. Бесінші көмірсутектен бастап олардың аталуы, Молекуладағы көміртегінің атом санын көрсететін санның грекше аталуы - ан жұрнағынан түзіледі. Бұл пентан С5Н12, гексан С6Н14, гептан С7Н16, октан С8Н18, нонан С9Н20, декан С10Н22 және т.б.
Гомологтық қатарда көмірсутектің физикалық қасиеттерінің бірте-бірте өзгеруі байқалады: қайнау және балқу температурасы жоғарылап, тығыздығы артады. Қалыпты жағдайда (температурасы ~ 22ºС) қатардың алғашқы төрт мүесі (метан, этан, пропан, бутан) – газдар, С5Н12 ден С16Н34-ке дейінгілері – сұйық, ал С17Н36-дан бастап – қатты заттар.
Қатардың төртінші мүшесінен (бутаннан) бастап алкандардың изомерлері болады.
Алкандардың барлығы сутегімен толық қаныққан. Олардағы көміртегі атомы sp3 – гибридтену қалпында болады, демек олар да жай (дара) байланыстар болады.

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

Қаныққан көмірсутектер

Көмірсутектер – екі элементтен: көміртегі мен сутегінен тұратын
жай органикалық қосылыстар. Құрамы жалпы СnH2n+2, мұндағы n-
көміртегі атомының саны, бұл формуламен өрнектелетін қосылыстарды
қаныққан көмірсутектер немесе алкандар (халықаралық атауы) деп
атайды.
Қаныққан көмірсутек молекулаларындағы көміртегі атомдары өзара
қарапайым (жалғыз) байланыспен қосылған, ал қалған валенттіктері
сутегі атомымен қаныққан. Сонымен қатар алкандарды қаныққан
көмірсутектер немесе парафиндер деп атайды.
Алкандардың гомолг қатарының бірінші мүшесі болып метан СН4
саналады. Қаныққан көмірсутектердің атауына - ан жұрнағы тән
болады. Одан кейінгілері этан С2Н6, пропан С3Н8, бутан С4Н10.
Бесінші көмірсутектен бастап олардың аталуы, Молекуладағы
көміртегінің атом санын көрсететін санның грекше аталуы - ан
жұрнағынан түзіледі. Бұл пентан С5Н12, гексан С6Н14, гептан
С7Н16, октан С8Н18, нонан С9Н20, декан С10Н22 және т.б.
Гомологтық қатарда көмірсутектің физикалық қасиеттерінің бірте-
бірте өзгеруі байқалады: қайнау және балқу температурасы
жоғарылап, тығыздығы артады. Қалыпты жағдайда (температурасы ~
22ºС) қатардың алғашқы төрт мүесі (метан, этан, пропан, бутан) –
газдар, С5Н12 ден С16Н34-ке дейінгілері – сұйық, ал С17Н36-дан
бастап – қатты заттар.
Қатардың төртінші мүшесінен (бутаннан) бастап алкандардың
изомерлері болады.
Алкандардың барлығы сутегімен толық қаныққан. Олардағы
көміртегі атомы sp3 – гибридтену қалпында болады, демек олар да
жай (дара) байланыстар болады.

Алкандар мен олардың
туындыларының номенклатурасы

Қаныққан көмірсутектердің қатарындағв алғашқы алғашқы он
мүшесіне атау берілген. Алкандардың тармақталған көміртегі
тізбегінен тұратындығын көрсету үшін, көбінесе оның атауына
нормаль деген сөзді қосады, мысалы:
СН3—СН2—СН2—СН3

н-бутан
(нормаль бутан)
СН3—СН2—СН2—СН2—СН2—СН2—СН3

н-гептан
(нормаль гептан)
Алкан молекуласынан бір сутегі атомы үзілгенде, бір валентті
бөлшектер көмірсутек радикалдары (қысқартылып R әрпімен
белгіленеді) түзіледі. Бір валентті радикалдардың атаулары, оларға
сәйкес көмірсутек атаулары соңындағы - ан жұрнағын, -ил
жұрнағымен алмастыру арқылы алынады. Оларға мысалдар келтірейік:
Көмірсутектер Бір валентті
радикалдар

метан СН4 метил
СН3
этан С2Н6 этиль
С2Н5
пропан С3Н8 пропил
С3Н7
бутан С4Н10 бутил
С4Н9
пентан С5Н12 пентил (амил)
С5Н11
гексан С6Н14 гексил
С6Н13
гептан С7Н16 гептил
С7Н15
октан С8Н18 октил
С8Н17
нонан С9Н20 нонил
С9Н19
декан С10Н22 декил
С10Н21

Радикалдар тек қана органикалық емес сонымен бірге
бейорганикалық қосылыстармен де түзіледі. Мәселен, егер азот
қышқылынан гидроксиль тобын ОН алса, онда нитротоп деп аталатын
бір валентті радикал - NO2 түзіледі.
Көмірсутек молекуласынан екі сутегі атомын алғанда екі
валентті радикалдар алынады. Олардың атаулары да оларға сәйкес
қаныққан көмірсутектердің атауының соңындағы -ан жұрнағын -илиден
жұрнағымен (егер сутегі атомдары бір көміртегі атомынан бөлініп
алынса) немесе -илен жұрнағымен (егер сутегі атомдары екі іргелес
көміртегі атомынан бөлініп алынса) алмастыру арқылы алынады. СН2-
радикалының атауы – метилен.
Радикалдардың атауы көмірсутек туындыларының көпшілігінің
номенклатурасында қолданылады. Мәселен СН3І – иодты метил, С4Н9СІ –
хлорлы бутил, СН2СІ2 – хлорлы метилен, С2Н4Br2 – бромды этилен
(егер бром атомдары көміртектің әртүрлі атомдарымен байланысқан
болса).
Изомерлерді атау үшін кең түрде екі номенклатура қолданылады:
ескі – рационалды және жаңа – орынбасарлы, мұны тағы да
сисчтематикалы немесе халықаралық (Халықпрплық және қолданбалы
химия одағы – ИЮПАҚ ұсынған) деп атайды.
Рационалды номенклатура бойынша көмірсутектерді бір немесе
бірнеше сутегі атомдары радикалдармен алмасқан метанның туындысы
деп қарастылады.
Егер формулада бірдей радикалдар бірнеше рет қайталанатын
болса, онда оларды санның грекше атауы арқылы көрсетеді: ди –
екі, три – үш, тетра – төрт, пента – бес, гекса – алты және т.б.
Мысалы:
СН4 СН3—СН2—СН3
метан диметилметан
(пропан)

СН2—СН3
׀
СН3 —СН2— С—СН2—СН2—СН3
‌׀
СН3 метилдиэтилпропилметан
Рационалды номенклатураны өте күрделі емес қосылстар үшін
қолданған ыңңғайлы.
Орынбасарлы номенклатура бойынша атаудың негізіне бір
көміртегі тізбегі алынады да, ал молекулалардың фрагменттері
орынбасар деп қарастырылады. Мұндай жағдайда көміртегі атомдарының
ең ұзын тізбегін таңдап алып, тізбектегі атомдардың көміртегі
радикалы жақын орнааласқан шеттен бастап нөмірлейді. Одан кейін:
1.радикал байланысқан көміртегі атомының нөмірін (жай радикалдан
бастап);
2.ұзын тізбек сәйкес болатын көмаірсутекті атайды. Егер формулада
бірнеше бірдей радикалдар болса, онда оларды атаудан бұрын
олардың санын жазып көрсетеді (ди-, три-тетра-және т.б.), ал
радикалдардың нөмірін үтірмен айырады. Бұл номенклатура бойынша
гексан изомерлерін былай атау керек:
1 2 3 4 5 6
СН3—СН2—СН2—СН2—СН2—СН3
н-гексан
1 2 3 4 5
СН3—СН2—СН2—СН2— СН3
‌‌ا
3СН
2-метилпентан
1 2 3 4 5
СН3—СН2—СН—СН2—СН3
ا
3СН
метилпентан-3

1 2 3 4
СН3—СН—СН—СН3
ا ‌‌ ا
СН3 СН3
2,3-диметилбутан
Күрделі мысал:

СН3
‌׀
СН3—СН—СН—СН2—С—СН2—СН3
׀ ׀ ׀
СН3 СН СН2
\
׀
3СН 3СН 3СН
изопропилгептан -3 этил -5 диметил -2,5
Орынбасарлы және рационалды номенклатура тек қана
көмірсутектер үшін ғана емес, сонымен қатар органикалық
қосылыстардың басқа да кластары үшін де қолданылады. Кейбір
органикалық қосылыстар үшін ескі қалыптасқан (эмпирикалық) немесе
жабайы деп аталатын атаулар қолданылады (құмырсқа қышқылы,
мочевина, күкіртті эфир және басқа).
Изомерлердің формуласын жазарда ондағы көміртегі атомдарының
барлығының бірдей жағдайда болмайтындығын оңай байқауға болады.
Көміртегі атомы тізбектегі тек қана бір көміртегі атомымен
байланысқан болса біріншілей, екеумен – екіншілей, үшеумен –
үшіншілей, төртеумен – төртіншілей деп аталады. Мәселен, соңғы
мысалда, 1 мен 7 көміртегі атомдары – біріншілей, 4 нен 6 –
екіншілей 2 мен 3 – үшіншілей, 5 – төртіншілей болады. Сутегі
атомдарының басқа атомдар мен функционалдық топтардың қасиеттері,
олардың қай көміртегімен: біріншімен, екіншімен немесе үшіншімен
байланысқандығына тәуелді болады. Мұны әр уақытта ескеріп отыру
керек.

Метанның және оның гомологтарының
химиялық қасиеттері

Алкандардың гомологтық қатарындағы мүшелер ортақ химиялық
қасиеттер көрсетеді. Бұлар – активтігі төмен заттар. Олардың
қатысуымен жүретін реакцияларды екі типке: С―Н байланысы (мәселен,
орынбасу реакциялар) мен С―С байланысы үзілген кезде молекулалар
жарықшақтарға (крекинг) ыдырайды.
Радикалдар өте аз уақыт өмір сүреді және түзілу кезінде өте
активті. Олар, өзара оңай әрекеттесіп, байланыспаған
электрондардан жаңа ковалентті байланыс түзеді. Мысалы:
Н Н Н Н
Н С + С Н→Н С С Н (С2Н6);
Н Н Н Н
Н + Н→Н:Н (Н2)
Олар органикалық заттардың молекулаларымен де қосылып немесе
олардан бір электроны бар атомды бөліп әрекеттеседі. Нәтижесінде
басқа молекулалармен әрекетесе алатын жаңа радикалдар түзіледі.
Бұған қанықпаған қосылыстардың радикалды полимерленуі ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.