Zalecane, 2020

Wybór Redakcji

Definicja Węglowodory

Czym są węglowodory:

Węglowodory, zwane również węglikami wodoru, są związkami organicznymi, których skład ma tylko atomy węgla (C) i wodór (H), a zatem mają wzór ogólny C x H y .

Węglowodór składa się ze struktury węglowej, z którą związanekowalencyjnie atomy wodoru.

Jest najważniejszym związkiem w dziedzinie chemii organicznej.

Wszystkie rodzaje węglowodorów łatwo się utleniają, uwalniając ciepło. W większości nie są rozpuszczalne w wodzie.

Naturalne węglowodory to związki chemiczne powstające wewnątrz Ziemi (ponad 150 km głębokości) pod wysokim ciśnieniem i docierające do obszarów o niższym ciśnieniu poprzez procesy geologiczne.

Gdzie znajdują się węglowodory?

Głównym źródłem węglowodorów jest ropa naftowa. Z tego powodu węglowodór występuje w różnych pochodnych, takich jak nafta, parafina, gaz ziemny, benzyna, wazelina, olej napędowy, LPG (Liquefied Petroleum Gas), polimery (takie jak plastik i guma), między innymi.

Ten związek organiczny stanowi 48% macierzy energetycznej Brazylii.

Łańcuch węglowy, który stanowi część składu węglowodoru, jest czterowartościowy, tj. Może tworzyć cztery wiązania.

Węgiel jest zdolny do łączenia się z innymi atomami węgla iz wodorami poprzez wiązania pojedyncze, podwójne lub potrójne .

Klasyfikacja węglowodorów

Klasyfikacja węglowodorów opiera się na trzech specyficznościach: kształcie głównego łańcucha węglowego, wiązaniach łańcuchów węglowych, obecności rodników alkilowych w łańcuchu węglowym oraz obecności heteroatomów dzielących łańcuch węglowy.

Dowiedz się więcej o wodorze.

Kształt głównego łańcucha węglowego

Jeśli chodzi o kształt głównego łańcucha węglowego, klasyfikacja węglowodorów jest podzielona na alifatyczne i cykliczne .

Sprawdź, na czym polega każda z tych form łańcucha węglowego.

Węglowodory alifatyczne

Węglowodory alifatyczne tworzą otwarte lub acykliczne łańcuchy węglowe. W tych łańcuchach węgle są końcowe.

Przykłady :

Alcano

Węglowodory alkilowe, zwane również parafinami lub parafinami, są związkami oleistymi, w których występują tylko proste wiązania między atomami węgla.

Ogólny wzór na alkan to C n H 2 n + 2 (n = dowolna liczba całkowita).

Alceno

Alken, zwany także olefiną, alkenem lub węglowodorem etylenowym, jest słabo reaktywnym związkiem, w którym między węglami występuje podwójne wiązanie.

Ogólny wzór alkenu to C n H 2 n .

Alcino

Alkin, zwany także metyloacetylenem, jest węglowodorem, w którym wiązania między węglami są potrójne.

Ogólny wzór alkinu to Cn H2 n -2.

Alcadieno

Alkadieny, zwane także dienami lub diolefinami, są węglowodorami, w których wiązania między atomami węgla są podwójne.

Ogólny wzór na alkadien to Cn H2 n -2.

Cykliczne węglowodory

Cykliczne węglowodory są tworzone przez zamknięte lub cykliczne łańcuchy węglowe. Łańcuchy te nie mają węgli końcowych.

Przykłady :

Cyclane

Cyklan, zwany także cykloalkanem, cykloparafiną lub węglowodorem naftenowym, jest nasyconym węglowodorem złożonym z pojedynczych wiązań.

Ma zamknięty łańcuch węglowy, a jego ogólny wzór to C n H2 n .

Cyklen

Cykleny, zwane także cykloalkenami, są nienasyconymi węglowodorami, złożonymi z podwójnych wiązań.

Cyklen ma zamknięty łańcuch węglowy, a jego ogólny wzór to C n H2 n -2.

Cyclin

Cyklina, zwana także cykloalkilem lub cykloalkilem, jest węglowodorem cyklicznym i nienasyconym.

Tworzy go zamknięty łańcuch węglowy z potrójnymi wiązaniami i jego ogólnym wzorem jest C n H2 n- 4.

Aromatyczny

lub

Zwane również arenami, węglowodory aromatyczne to nienasycone związki utworzone przez podwójne wiązania.

Aromatyczny ma zamknięty lub cykliczny łańcuch węglowy, a jego ogólny wzór to C 6 H 6 .

Rodzaj połączenia łańcuchów węglowych

W zależności od rodzaju wiązania łańcucha węglowego, węglowodory mogą być klasyfikowane jako nasycone lub nienasycone .

Zobacz poniżej, z czego składa się każda z tych klasyfikacji.

Węglowodory nasycone

Nasycone węglowodory są tworzone przez pojedyncze wiązania .

Przykłady : alkany, cyklany.

Nienasycone węglowodory

Nienasycone węglowodory tworzą podwójne lub potrójne wiązania .

Przykłady : alkeny, alkiny, alkadieny.

Obecność rodników alkilowych

W odniesieniu do obecności rodników alkilowych, węglowodory mogą mieć normalny lub rozgałęziony łańcuch węglowy.

Normalny łańcuch węglowy

Normalny węglowodór węglowy nie zawiera rodników alkilowych.

Przykład : pentan

Rozgałęziony łańcuch węglowy

Gdy węglowodór ma rozgałęziony łańcuch węglowy, oznacza to, że jego główny łańcuch węglowy ma rodniki alkilowe.

Przykład : metylopropan

Obecność heteroatomów dzielących łańcuch węglowy

Łańcuch sekwencjonowania węgla może być podzielony lub nie, w zależności od obecności heteroatomów.

Jednorodny łańcuch węglowy

Gdy węglowodór ma jednorodny główny łańcuch węglowy, oznacza to, że ten łańcuch nie jest podzielony przez heteroatomy.

Heterogeniczny łańcuch węglowy

Jeśli węglowodór ma heterogeniczny główny łańcuch węglowy, łańcuch ten ma łańcuch węglowy podzielony przez heteroatom.

Nomenklatura węglowodorów

Nomenklatura węglowodorów jest zdefiniowana przez połączenie trzech części:

Przedrostek identyfikuje liczbę atomów węgla, półprodukt identyfikuje typ wiązania, a przyrostek wskazuje funkcję, do której należy związek (w tym przypadku klasa węglowodoru).

Sprawdź poniżej listę prefiksów i półproduktów, które są połączone w celu wyznaczenia węglowodorów.

Lista prefiksów

Liczba węgliPrefiks
1Met-
2Et-
3Prop-
4Ale-
5Pent-
6Szesnastkowy
7Hept-
8Oct-
9Non-
10Dec-

Lista pośredników

Typ połączeniaŚrednio zaawansowany
Tylko proste linki-an-
Podwójnie-en-
Potrójny-w-
Dwa podwójne-dien-

Spójrz na kilka przykładów tworzenia nazw węglowodorów.

Przykłady :

CH3-CH2-CH2-CH3

W powyższej formie strukturalnej możemy zaobserwować związek 4 węgli, który ma tylko pojedyncze wiązania (oznaczone symbolem „-”).

  • Prefiks na 4 węgle = ale-
  • Średni dla pojedynczych wiązań = -an-
  • Przyrost węglowodoru = -o

Zauważ, że połączenie przedrostka + pośredni + przyrostek daje początek nazwie BUTHANE .

CH2 = CH2

Powyższa forma strukturalna ma 2 atomy węgla i 1 wiązanie podwójne (oznaczone symbolem „=”).

  • Prefiks na 2 węgle = et-
  • Średni dla podwójnych wiązań = -en-
  • Przyrost węglowodoru = -o

Zauważ, że połączenie prefiksu + pośredniego + przyrostka daje nazwę ETENO .

CH2 = CH-CH2-CH3

CH3-CH = CH2-CH3

Należy zauważyć, że obie powyższe formy strukturalne mają 4 atomy węgla i 1 wiązanie podwójne (oznaczone symbolem „=”).

W ten sposób mamy:

  • Prefiks na 4 węgle = ale-
  • Średni dla podwójnych wiązań = -en-
  • Przyrost węglowodoru = -o

Należy zauważyć, że połączenie przedrostka + pośredniego + przyrostka spowoduje powstanie nazwy BUTENE dla dwóch form strukturalnych.

Należy jednak pamiętać, że kształty strukturalne nie są identyczne, więc nomenklatury nie mogą być również.

Różnica między dwiema formami strukturalnymi leży w położeniu podwójnego wiązania.

W tym przypadku musimy numerować węgle w łańcuchu od najbliższego końca pary. Dlatego w omawianych przypadkach powinniśmy numerować od lewej do prawej.

W CH 2 = CH-CH 2 -CH 3 :

  • CH 2 będzie 1
  • CH będzie 2
  • CH 2 będzie wynosić 3
  • CH 3 będzie wynosić 4

Należy zauważyć, że podwójne wiązanie jest między węglem 1 a węglem 2 .

Musimy użyć mniejszej liczby (1), aby znaleźć podwójne wiązanie: BUTENO -1

W CH 3 -CH = CH 2- CH 3 :

  • CH 3 będzie wynosić 1
  • CH będzie 2
  • CH 2 będzie wynosić 3
  • CH 3 będzie wynosić 4

Należy zauważyć, że podwójne wiązanie jest między węglem 2 a węglem 3 .

Musimy użyć mniejszej liczby (2), aby znaleźć podwójne wiązanie: BUTENO -2

Według Międzynarodowej Unii Chemii Czystej i Stosowanej ( IUPAC ), wskazanie lokalizacji powinno być dokonane nieznacznie przed lokalizacją (w przypadku wzorów strukturalnych powyżej, wiązanie podwójne, reprezentowane przez półprodukt „-En”).

Dzięki temu mamy drugą formę, która przy okazji jest najbardziej poprawna, aby napisać nomenklaturę dostępnych form strukturalnych.

CH 2 = CH-CH 2 -CH 3 : BUTENE -1 lub BUT-1-ENO (najbardziej poprawna forma)

CH 3 -CH = CH 2- CH 3 : BUTEN-2 lub BUT-2-ENO (najbardziej poprawna forma)

Dowiedz się więcej o IUPAC i nomenklaturze.

Popularne Kategorie

Top