Алкандар жайында

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

Алкандар -- молекула құрамындағыкөміртек атомдары өзара тек дара σ-байланыстар арқылы байланысқан жалпы формуласы CnH2n+2 болатын алифатты қаныққан көмірсутектер.

Ең қарапайым алкан -- метанныңқұырылымы
Алкандардың молекуласындағы әр көміртек атомының барлық төрт валенттігі толығымен, яғни шетіне дейін сутек және көміртек атомдарымен қаныққан. Сондықтан алкандар қаныққан (шектелген) көмірсутектерге жатады.
Алкандарды бірінші мүшесі метанболғандықтан, метан қатарының көмірсутектері немесе парафиндер деп те атайды.
Енді метанның мысалында алкандардың жалпы формуласын пайдаланып есептеу жүргізейік. Жалпы формуладағы CnH2n+2, n - көміртек атомының санын көрсететін бүтін сандар. Көміртек атомының саны бірге тең болғанда (n= 1), сутек атомының саны 2n+2 =2∙1+2 = 4 болады да, ең қарапайым органикалық қосылыс, қаныққан көмірсутек -- метанның молекулалық формуласы СН4 шығады.
Көмірсутек молекуласындағы көміртек атомдарының саны екіге тең болғанда (n= 2), алкандардың екінші мүшесі -- этанның формуласын С2Н6 табамыз. Осылай алкандардың келесі екілдері: үшіншікөмірсутек -- пропанның С3Н8, төртінші -- бутанның С4Н10 және т.б. басқа алкандардың формулалары анықталады. Яғни, жалпы формуланы CnH2n+2, пайдаланып, алкандар қатарының кез келген мүшесінің формуласын құрастыруға болады.
Алкандардың алғашқы мүшесі метан СН4мен келесі мүшесі этанның С2Н6молекулалық құрамын салыстырсақ, бір-бірінен СН2 тобына айырмашылығы бар екенін табамыз. Осы сияқты, этан С2Н6мен пропанның С3Н8, пропан С3Н8 менбутанның С4Н10, яғни әр келесі көмірсутектің молекулалық құрамы өзінің алдындағы көмірсутектен СН2 тобына өзгеретіндігін байқауға болады
Жалпы формулалары бірдей, химиялыққасиеттері ұқсас, ал құрамдары бір немесе бірнеше СН2 тобына өзгеріп отыратын заттар гомологтар деп аталады (гр.homologos -- ұқсас). Гомологтарды салыстырмалы молекулалық массаларының өсуіне қарай орналастырса, гомологтық қатар түзіледі. СН2 гомологтық айырым деп аталады.
Мұндай гомологтык қатарлар органикалық қосылыстардың барлық кластарына тән. Көмірсутек молекуласынан сутек атомдары үзілген кезде көмірсутек радикалдары түзіледі. Мысалы, метаннан СН4 бір сутек үзілгенде, СН3∙ (СН3 -- ) метил радикалы түзіледі. Радикалдарды атағанда, сәйкес алканның -aн жұрнағы -ил жұрнағына алмастырылады.
Басты мәзірді ашу
Начало формы
Конец формы
Өңдеу
Бұл бетті бақылау
Басқа тілде оқу
Алкандар
Алкандар -- молекула құрамындағыкөміртек атомдары өзара тек дара σ-байланыстар арқылы байланысқан жалпы формуласы CnH2n+2 болатын алифатты қаныққан көмірсутектер.

Ең қарапайым алкан -- метанныңқұырылымы
Алкандардың молекуласындағы әр көміртек атомының барлық төрт валенттігі толығымен, яғни шетіне дейін сутек және көміртек атомдарымен қаныққан. Сондықтан алкандар қаныққан (шектелген) көмірсутектерге жатады.
Алкандарды бірінші мүшесі метанболғандықтан, метан қатарының көмірсутектері немесе парафиндер деп те атайды.
Енді метанның мысалында алкандардың жалпы формуласын пайдаланып есептеу жүргізейік. Жалпы формуладағы CnH2n+2, n - көміртек атомының санын көрсететін бүтін сандар. Көміртек атомының саны бірге тең болғанда (n= 1), сутек атомының саны 2n+2 =2∙1+2 = 4 болады да, ең қарапайым органикалық қосылыс, қаныққан көмірсутек -- метанның молекулалық формуласы СН4 шығады.
Көмірсутек молекуласындағы көміртек атомдарының саны екіге тең болғанда (n= 2), алкандардың екінші мүшесі -- этанның формуласын С2Н6 табамыз. Осылай алкандардың келесі екілдері: үшіншікөмірсутек -- пропанның С3Н8, төртінші -- бутанның С4Н10 және т.б. басқа алкандардың формулалары анықталады. Яғни, жалпы формуланы CnH2n+2, пайдаланып, алкандар қатарының кез келген мүшесінің формуласын құрастыруға болады.
Алкандардың алғашқы мүшесі метан СН4мен келесі мүшесі этанның С2Н6молекулалық құрамын салыстырсақ, бір-бірінен СН2 тобына айырмашылығы бар екенін табамыз. Осы сияқты, этан С2Н6мен пропанның С3Н8, пропан С3Н8 менбутанның С4Н10, яғни әр келесі көмірсутектің молекулалық құрамы өзінің алдындағы көмірсутектен СН2 тобына өзгеретіндігін байқауға болады
Жалпы формулалары бірдей, химиялыққасиеттері ұқсас, ал құрамдары бір немесе бірнеше СН2 тобына өзгеріп отыратын заттар гомологтар деп аталады (гр.homologos -- ұқсас). Гомологтарды салыстырмалы молекулалық массаларының өсуіне қарай орналастырса, гомологтық қатар түзіледі. СН2 гомологтық айырым деп аталады.
Мұндай гомологтык қатарлар органикалық қосылыстардың барлық кластарына тән. Көмірсутек молекуласынан сутек атомдары үзілген кезде көмірсутек радикалдары түзіледі. Мысалы, метаннан СН4 бір сутек үзілгенде, СН3∙ (СН3 -- ) метил радикалы түзіледі. Радикалдарды атағанда, сәйкес алканның -aн жұрнағы -ил жұрнағына алмастырылады.
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Алкандардың изомерлері мен атауларыӨңдеу
Изомерленудің бірнеше себебі болатынын өткен тақырыптардан білесіңдер. Алкандарға құрылымдық (көміртек қаңқасының) изомерлену тән. Ол молекуладағы көміртек атомдарының өзара орналасуынан болады. Тармақталмаған көміртек тізбегі нормалді изомер деп аталады.
Алкандардың изомерленуі бутаннан (С4Н10) басталады. Бутанның молекуласында барлық көміртек атомдары тізбектеліп орналасады (н-бутан). Ал изобутанда көміртек атомдары тармақталып байланысады, негізгікөміртек тізбегі үш атомнан тұрады да, 4-көміртек атомы үзіліп, бүйірінен 2-көміртекпен байланысады.
Тармақталған изомерлерде радикалдар әр түрлі орналасуы мүмкін.
Қосылыс құрамындағы көміртек атомдарының сандары өскен сайын изомерлердің сандары да көбейе береді.
Алкандардың бастапқы төрт көмірсутегі тривиальді аттармен аталады: метан, этан,пропан, бутан. Ал бесінші көмірсутек -- пентаннан бастап грек сандарына -ан жұрнағы жалғанып аталады.
Рационалды атау бойынша көмірсутектер бір немесе бірнеше сутек атомдары радикалдарға алмасқан метанның туындылары ретінде қарастырылады. Егер формулаларда бірдей радикалдар қайталанса, грекше ди-, три-, тетра-, т.б. сандармен көрсетіледі. Метан көміртегінің негізі етіп ең көп тармақталған көміртекатомы алынады.[1]
Алкандардың гомологтық қатарында салыстырмалы молекулалықмассаларының өсуіне байланысты балқу және қайнау температуралары мен тығыздықтары біртіндеп артады.
Гомологтық қатардағы заттардыңқасиеттері ұқсас болады және белгілі бірзаңдылықпен өзгереді. Гомологтық қатардың бір мүшесінің қасиеті белгілі болса, сол арқылы басқа мүшелерініңқасиеттерін болжауға болады. Сонымен қатар гомологтық қатарларда диалектиканың сан өзгерісінің сапа өзгерісіне ауысу заңы айқын байқалады. Молекула құрамы келесі әр СН2 тобына өскен сайын зат қасиетінің біртіндеп өзгеретінін көреміз. Сан өзгерісінің сапа өзгерісіне ауысуы химияда жиі кездеседі.
Алкандардың бастапқы төрт мүшесі -- газдар, пентаннан бастап пентадеканға (С15Н32) дейін -- сұйық заттар, ал құрамында С16 және одан да көп көміртекатомдары бар жоғары молекулалы алкандар -- қатты заттар болады. Қалыпты жағдайда қысымды жоғарылатқанда, пропан мен бутан сұйыққа айналады. Изомер алкандардыңфизикалық және химиялық қасиеттеріндеайырмашылықтар болады. Мысалы, нормальді құрылымды алкандардың қайнау және балқу температуралары сәйкес тармақталған алкандардың қайнау, балқу температураларынан жоғары.
Алкандар -- полюссіз қосылыстар. Олар судан жеңіл және сумен араласпайды (ерімейді). Сол сияқты басқа полюстіеріткіштерде де ерімейді, органикалық еріткіштерде ериді. Сұйық алкандар көптеген органикалық, заттардың еріткіші ретінде қолданылады.
Метан мен этанның және үлкен молекулалы алкандардың иістері жоқ, ал кейбір ортаңғы мүшелерінің өздеріне тән иістері болады.
Алкандар -- жанғыш заттар.
Алкандар орынбасу, айырылу изомерлену және тотығу реакцияларына түседі. Алкандардың басқа көмірсутектермен салыстырғандағы бір ерекшелігі -- олардың құрамындағы көміртек атомдарының валенттіктері толығымен сутек атомдарымен қаныққан. Сондықтан алкандар қосылу реакцияларына түспейді.
Алкандар құрамындағы тағы біререкшелік -- оларда едәуір берік коваленттік σ-байланыстың болуы. Бұл байланыстың полюстігі төмен, сондықтан алкандар, негізінен, SRмеханизмі бойынша реакцияларға түседі. С -- С байланыс едәуір қатаң жағдайда үзіліп, реакцияға қиын түседі. Алкандардың парафиндер деп аталу себебі осы.
Алкандар химиялық реакцияларға энергия берген (қыздыру немесе ультракүлгін сәулелердің әсерінен) жағдайда ғана түседі. Реакция барысында көміртек пен сутек С -- Н арасындағы байланыс үзіліп,сутек атомы басқа атомдар мен атом топтарына алмасады немесе көміртек атомдарының С -- С араларындағы байланыстар үзіледі. Алкандар полюссізқосылыстар болғандықтан, байланыстардың үзілуі негізінен радикалдар түзе, гомолиттік механизм бойынша жүреді.
Орынбасу реакциялары Қаныққанкөмірсутектерге тән реакциялар. Бұл кезде С -- Н байланысы үзіліп, сутек атомы басқа атомға немесе атом топтарына алмасады. Сутек атомдарының алмасулары үшіншілік көміртек атомдарында ең оңай, екіншілік көміртек атомдарында қиындау, ал біріншіліккөміртектерде қиын жүреді. Қаныққан көмірсутектердің орынбасу реакияларының бірінші сатысын жалпы түрде ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.