كيمياء

خصائص الألكانات

خصائص الألكانات



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

هل لديك مشاكل في فهم خصائص وحدة الالكانات؟ إذن ربما تفتقد الأساسيات التالية:

الألكانات: مقدمة وعلاقات20 دقيقة.

كيمياءالكيمياء العضويةالألكانات

تعطي وحدة التعلم هذه مقدمة لفئة مواد الألكان. يتم شرح التركيب الجزيئي والتشكيل باستخدام الأمثلة.


خصائص الألكانات غير الممنوحة

  • أوقات التسليم 3-4 أيام عمل
  • تكاليف الشحن من 3.90 يورو في جميع أنحاء ألمانيا
  • الشحن عبر DHL
  • أكثر من 4000 مقال للتنزيل
  • يوفر المشتركون في الطباعة ما يصل إلى 20٪
  • اختبر منتج الطباعة لمدة 14 يومًا بدون التزام

هاتف: 0711/629 00-45
فاكس: 0711/629 00 - 10

من الإثنين إلى الخميس: 8:00 صباحًا - 5:00 مساءً
الجمعة: 8:00 صباحًا - 4:00 مساءً

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط حتى يتمكن من تقديم أفضل وظيفة ممكنة لك. نستخدم أيضًا الإحصائيات وملفات تعريف الارتباط التسويقية لتحسين الوظائف والمحتوى. انقر فوق "أوافق" لقبول ملفات تعريف الارتباط ومواصلة الانتقال إلى موقع الويب أو حدد "مزيد من المعلومات" لمعرفة المزيد حول ملفات تعريف الارتباط المستخدمة ولتحديد ما إذا كان ينبغي حفظ ملفات تعريف ارتباط معينة.


تسمية الألكانات

تم تحديد اسم الألكانات المختلفة من قبل الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC).

هناك قواعد معينة يجب مراعاتها لهذا:

بادئ ذي بدء ، يجب ملاحظة أن اسم الجذع يعتمد على أطول سلسلة كربونية مستمرة. باستخدام المثال ، سيكون الألكان عبارة عن هكسان نظرًا لأطول ستة سلاسل كربون في الوجود. يأتي ترتيب الترقيم بطريقة تعطي ذرات الكربون الثالث والرباعي عددًا صغيرًا.


المصدر: Leyo - https://commons.wikimedia.org/w/index.

يتم تسمية السلاسل الجانبية ، المعروفة أيضًا باسم مجموعات الألكيل ، على اسم طول السلسلة ويتم كتابتها أخيرًا بترتيب أبجدي قبل اسم الجذع.

يتم كتابة عدد ذرات الكربون التي ترتبط بها أمام مجموعات الألكيل بواصلة.

إذا كان هناك عدة مجموعات ألكيل بنفس الاسم ، يتم تجميعها معًا عن طريق وضع بادئة عليها برقم (دي = اثنان ، ثلاثي = ثلاثة ، إلخ). في هذه الحالة ، يتم عرض أعداد ذرات الكربون مفصولة بفواصل.

وفقًا لهذه القواعد ، فإن هذا المثال هو 3-إيثيل -2،2،4-ثلاثي ميثيل الهكسان.

يتم إعطاء النهاية -yl لمجموعات الألكيل لأنه يتم إزالة ذرة الهيدروجين منها ويتم تكوين جذري ، يسمى جذري ألكيل.


خصائص الألكانات - الكيمياء والفيزياء

13.5. خصائص الألكانات (الصفحات 280 - 282)

1. تتراوح درجة حرارة الغليان والاستخدام

بنزين خفيف ومتوسط ​​وثقيل
النفتا (وإنتاج رار للألكانات السفلية)

2. درجات حرارة الغليان وقوى فان دير فال (قوى V.d.W)

V.d.W- القوى تشير إلى القوى الموجودة بين ثنائيات أقطاب مستحثة وغير دائمة. (التوزيع غير المتماثل للإلكترونات في الغلاف يخلق شحنات جزئية موجبة وسالبة مؤقتة. هذه الثنائيات القطبية المؤقتة التي يسببها هذا تحفز ثنائيات أقطاب أخرى في الجزيئات المجاورة. هذه عملية ديناميكية ، قوى الجذب الكهروستاتيكية الناتجة ضعيفة نسبيًا.)

- توجد قوى VDW بين جزيئات الألكان
- مع زيادة عدد الإلكترونات ، تصبح قوى V.d.W أكبر
- لا توجد قوى ثنائية القطب دائمة ، والألكانات ليست جزيئات ثنائية القطب (الرابطة C-H قطبية ضعيفة ، ولكن بسبب البناء رباعي السطوح ، فإن الشحنات الجزئية تلغي بعضها البعض)

& rArr كلما زاد عدد ذرات الكربون (في الواقع الإلكترونات) التي يحتوي عليها الألكان ، زادت نقاط الانصهار والغليان!

تكون قوى V.d.W كبيرة جدًا بحيث يتم كسر روابط CC قبل الوصول إلى نقطة الغليان. إنتاج الألكانات السفلية من الألكانات الأعلى (على سبيل المثال C.20ح42) يسمى "تكسير".

4. قوى VDW والأيزومرات

كلما زاد عدد الفروع التي يحتوي عليها الألكان ، أصبح سطح الجزيء أصغر:
& rArr تصبح منطقة الاتصال أصغر
& rArr قوى V.D.W. تصبح أصغر
& rArr تصبح نقاط الانصهار والغليان أصغر

ب. اللزوجة و aumlt
كلما كانت قوى V.d.W أقوى ، كانت الألكانات المقابلة أكثر لزوجة ، لأن الجزيئات يجب أن تولد المزيد والمزيد من الطاقة الحركية حتى تتمكن من الانزلاق فوق بعضها البعض. في درجات الحرارة المرتفعة ، تزداد الطاقة الحركية للجزيئات ، ويكون الألكان المقابل أقل لزوجة ، وتقل اللزوجة.

V.d.W.- القوات
الغير قطبي
محبة للدهون (صديقة للدهون)
مسعور (طارد للماء)

أكثر غير قطبية
أكثر غير قطبية
أكثر قطبية
أكثر قطبية

المادة الأساسية القابلة للذوبان في واحد

الغير قطبي
قطبي
قطبي
الغير قطبي

جيد
سيء
جيد
سيء

أمثلة:
الدهون (غير القطبية) قابلة للذوبان بسهولة في الهكسان (غير القطبية) ، ولكنها غير قابلة للذوبان في الماء (قطبي).
ملح الطعام (قطبي) غير قابل للذوبان في الهكسان (غير قطبي) ولكنه قابل للذوبان في الماء (قطبي).

مهام
1. التمرين 1 في الصفحة 280
رتب أيزومرات البنتان وفقًا لزيادة درجات حرارة الغليان وبيان أسباب الترتيب.

2. التمرين 2 في الصفحة 280
أي ايزومر أوكتان يحتوي على أقل نقطة غليان؟ اكتب الصيغة الهيكلية واسم الجزيء.

3. التمرين 4 في الصفحة 280
عند تشغيل المحرك ، تنقسم جزيئات المحرك جزئيًا إلى أجزاء أصغر بواسطة قوى القص بين الأجزاء المتحركة. ما هي آثار ذلك على خواص الزيت على مدى فترة تشغيل طويلة؟


خصائص الألكانات - الكيمياء والفيزياء

تبلغ درجة غليان n-pentane 36 درجة مئوية ، ونقطة غليان n-hexane تبلغ 68 درجة مئوية. يمكن تفسير ذلك من خلال الكمية الأكبر من ذرات الكربون والهيدروجين في الهكسان ، بالإضافة إلى الجزيئات الأطول الناتجة. في الجزيئات الأطول والأطول ، تعمل قوى Van der Waals بقوة أكبر وتخلق تماسكًا أقوى داخل المادة. مطلوب المزيد من الطاقة للتغلب على هذه القوى ، والتي بدورها هي شرط أساسي للتغيير في الحالة المادية.

الذوبان

بشكل عام ، تذوب الألكانات جيدًا في الألكانات الأخرى وليس في الماء ، مما يعني أنها كارهة للماء. ويرجع ذلك إلى الأنواع المختلفة من الروابط ، بينما يحتوي الماء على ثنائي أقطاب قوي ، فإن جميع الألكانات غير قطبية. بالمقارنة مع الماء ، لديهم دائمًا كثافة أقل ، حتى لو زاد هذا قليلاً مع زيادة طول السلسلة. نظرًا لأن البارافين مفرط في العديد من الألكانات طويلة السلسلة ، فإن عدم الذوبان في الماء واضح. وفقًا لذلك ، فهو قابل للذوبان في هيبتان ، ولكن في الحالة الصلبة يمكن أن يتطلب تسخينًا حتى درجة الانصهار من أجل تسريع العملية. يبحث الماء عن شركاء قطبين من أجل تكوين روابط هيدروجينية. تبحث الألكانات عن الألكانات الأخرى لتكوين قوى فان دير فال.

لزوجة:

تصف اللزوجة سلوك التدفق ، أي اللزوجة ، للمادة. كلما زادت اللزوجة ، كانت المادة أكثر لزوجة ولزوجة. في حالة الألكانات ، تزداد اللزوجة بزيادة طول السلسلة. يمكن تبرير ذلك من خلال حقيقة أنه في هذه الحالة ، تعمل قوى جذب أعلى بين الجزيئات ، مما يجعل من الصعب على الجزيئات أن تنزلق فوق بعضها البعض ، وهو أمر ضروري للتدفق. على الرغم من أن لزوجة جميع الألكانات تتناقص مع زيادة درجة الحرارة (الطاقة التي يتم توفيرها من الخارج تجبر الجزيئات على التباعد) ، تظل السلاسل الطويلة (مثل الدوديكان) دائمًا أقوى من السلاسل القصيرة (مثل البنتان) نظرًا لارتفاع درجة غليانها عمومًا.

قد تكون مهتمًا أيضًا بالعروض التقديمية التالية:

تتلاءم المستندات التالية من حيث الموضوع مع العرض التقديمي الذي استدعيته:


خصائص الألكانات - الكيمياء والفيزياء

ستيفان بيتروسكي ، مستوى التعلم الأعلى

إذا تم تنشيط وصولك إلى نظام Learning Level Up System بعد شراء ترخيص ، فإن محتوى التعلم التفاعلي الديناميكي (IDL) متاح للتنزيل كرسوم متحركة (عرض تقديمي .ppt) وملف رسومي (تنسيق .png).

بدون ترخيص ، والذي يمكن شراؤه على الصفحة الرئيسية Learning Level Up ، لا يجوز استخدام محتوى Learning Level Up!

من خلال الوصول إلى محتوى التعلم التفاعلي الديناميكي (IDL) ، تحصل على ترخيص واحد وحق بسيط للاستخدام. يمكن العثور على مزيد من المعلومات في الشروط والأحكام.

يمكن تحويل الرسوم المتحركة لـ IDL إلى فيديو تعليمي منفصل باستخدام PowerPoint.

هل لديك سؤال بخصوص المحتوى أو نظام رفع مستوى التعلم بشكل عام؟ اكتب لنا رسالة على [email protected]

ما الذي يحدد الخواص الكيميائية والفيزيائية للألكانات؟ ما هو الدور الذي يلعبه تكوين الإلكترون في فهم الخصائص؟ كيف يتم تحديد درجة الغليان أو نقطة الانصهار للألكانات؟ كيف تختلف نقاط غليان الألكانات المتفرعة وغير المتفرعة؟ لماذا الألكانات ليس لها موصلية؟ لماذا لا تذوب الألكانات في المحاليل القطبية؟ كيف يمكن تفسير ضعف تفاعل الألكانات؟ كيف تستخدم الالكانات في الصناعة؟ كيف تحدث الالكانات في الطبيعة؟ كل ما تحتاج لمعرفته حول خصائص الألكانات موضح في هذا المحتوى.


وصف الألكانات - خصائص

الألكانات

ال كيمياء الألكانات هي مساحة كبيرة من الكيمياء العضويةيمكن وصفها بشكل منهجي للغاية حتى نتمكن من تعلمها جيدًا. السؤال ما هي الالكانات؟ يمكن الإجابة عليها باختصار شديد من حيث التعريف:
تعريف الألكانات
الألكانات مشبعة وغير دورية الهيدروكربوناتحيث تشكل جميع ذرات الكربون روابط مفردة فقط.

الهيدروكربونات

تنتمي الألكانات إلى مجموعة الهيدروكربونات. يشير الاسم وحده إلى أن الهيدروكربونات تتكون من عنصرين كيميائيين هما الكربون $ C $ والهيدروجين $ H $. وهي تمثل ، إذا جاز التعبير ، "المركبات الأم" لجميع المركبات العضوية ، ويتم الحصول على الهيدروكربونات من الفحم أو النفط الخام أو الغاز الطبيعي. يستخدمها البشر لصنع المذيبات والبلاستيك والمنظفات والأدوية. هؤلاء هم جزء من الهيدروكربونات الألكانات. هناك أيضًا مواد هيدروكربونية أخرى.

الصيغة الجزيئية العامة للألكانات

يسرد الجدول أدناه الألكانات بطول سلسلة يصل إلى سبع ذرات كربون. أبسط ألكان هو الميثان $ CH_4 $. إذا نظرت عن كثب ، يمكنك أن ترى أن هناك فرق $ CH_2 $ بين الميثان والإيثان ، وكذلك بين الإيثان والبروبان والبروبان والبيوتان والبيوتان والبنتان والبنتان والهكسان وما إلى ذلك. يسمى الصف الذي تم تشكيله بهذه الطريقة سلسلة متجانسة من الألكانات. من الناحية النظرية ، يمكن أن يستمر هذا النوع من قائمة الألكانات.
تُعرف مجموعة $ CH_2 $ باسم مجموعة الميثيلين. الصيغة العامة للألكانات هي: $ C_nH_

اسم الالكان صيغة المجموع وفقًا لـ $ C_nH_ <2n + 2> $ الصيغة الهيكلية ، من $ C_4 $ فقط أيزومرات غير متفرعة
الميثان $ CH_4 دولار
$ الإيثان $ $ C_2H_6 دولار
البروبان $ $ C_3H_8 دولار
$ ن

الصيغ الهيكلية للألكانات

تقول الصيغة الجزيئية للجزيء القليل عن هيكله ثلاثي الأبعاد. يمكن للصيغ الهيكلية ، كما هي في الجدول ، أن تشير فقط إلى تمثيل ثلاثي الأبعاد. لحسن الحظ ، يُظهر هيكل الألكانات الكثير من الانتظام:

  • تشكل جميع ذرات الكربون أربع روابط مفردة. هذا يعني أن جميع ذرات الكربون موجودة في الألكانات sp 3 مهجن.
  • جميع زوايا الرابطة حوالي 109 درجة. وبالتالي ، فإن هندسة الرابطة حول ذرات الكربون تتوافق مع الشكل الهندسي لـ رباعي الوجوه مع ذرة الكربون في المركز. يمكننا فقط رؤية هذا بوضوح في تمثيلات ثلاثية الأبعاد.

جميع الألكانات لها هذه الميزات الهيكلية. من السهل التعرف على الشكل الرباعي السطوح للميثان:

الصيغة الجزيئية الميثان ميثان التركيب الجزيئي (هندسة رباعية السطوح)
CH_4 دولار

تماثل الألكانات
يمكن أن يكون للألكانات الأطول ، التي تحتوي على أربع ذرات كربون أو أكثر ، فروعًا كميزة هيكلية إضافية. هذا يعني أن نفس الصيغة التجريبية يمكن أن تمثل تركيبات جزيئية مختلفة. دعنا نلقي نظرة على مثال البيوتان الذي يحتوي على أربع ذرات كربون:

البيوتان ن- البيوتان Isobutane =
2-ميثيل بروبان
$ C_4H_ <10> دولار هيكل السلسلة هيكل متفرع
صيغ التكافؤ السكتة الدماغية

كلا جزيئي البيوتان لهما نفس الصيغة التجريبية $ C_4H_ <10> $ ، لكنهما ليسا متطابقين! الاتصال الذي يشبه السلسلة على اليسار هو ن- البيوتان، في المتفرعة ، حولها ايزوبيوتان. يسمى Isobutane باسم منهجي 2-ميثيل بروبان. إذا كانت هناك نفس الصيغ التجريبية ولكن هناك صيغ هيكلية مختلفة ، يتحدث المرء عنها نظائر. عندما يتعلق الأمر بالمواقع المختلفة للذرات الفردية ، يتحدث المرء ، كما هو الحال هنا ، عن نظائر دستورية.
تحتوي الألكانات الأعلى التي تحتوي على ذرات كربون أكثر من البيوتان على أيزومرات أكثر. بالنسبة للألكانات الثلاثة الأولى - الميثان والإيثان والبروبان - يوجد فقط هيكل واحد ممكن. يمكننا أن نقول أيضًا: أول ثلاثة ممثلين للألكانات ليس لديهم أيزومرات.

تسمية الألكان

عندما يتم ربط مجموعة من ذرات الكربون والهيدروجين المترابطة بجزيء ، فإننا نتحدث عن مجموعات ألكيل أو جذور ألكيل.

مجموعة ميثيل- $ إيثيل- $ بروبيل- $ $ بوتيل- $ بنتيل- $
كجزء من الصيغة $ -CH_3 $ $ -CH_2CH_3 $ $ -CH_2CH_2CH_3 دولار $ -CH_2CH_2CH_2CH_3 دولار $ -CH_2CH_2CH_2CH_2CH_3 دولار

يمكن أيضًا ربط بقايا الألكيل من مجموعة البروبيل بطرق مختلفة: عبر ذرات كربون طرفية أو متوسطة. يمكن أن تتفرع جذور ألكيل من مجموعة البوتيل بدورها. في حالة الألكانات المتفرعة بمجموعات ألكيل مختلفة ومتفرعة بالمثل ، فإن التسمية الصحيحة ليست بهذه السهولة.
بمساعدة تسميات IUPAC يمكن تسمية الألكانات بشكل منهجي. تطبق القواعد التالية:

  • في حالة وجود جزيء ألكان متفرع ، عليك أولاً البحث عن أطول سلسلة من ذرات الكربون.
    مثال: إذا كانت أطول سلسلة بها ثلاث ذرات كربون ، فإن سلسلة البروبان هي البنية الجزيئية.
  • يتم ترقيم ذرات الكربون لأطول سلسلة.
    مثال: مع البروبان لا يوجد سوى $ C_1 $ و $ C_2 $ و $ C_3 $.
  • أنت الآن تبحث عن بقايا الألكيل المرتبطة بأطول سلسلة.
    مثال: مجموعة الميثيل مرتبطة بسلسلة بروبان عند ذرة الكربون $ C_2 $.

اسم IUPAC في المثال هو: $ 2-methylpropane $. هذا يعني أن مجموعة الميثيل مرتبطة بذرة الكربون $ C_2 $ لسلسلة البروبان. نحن نعرف بالفعل هذا الألكان على أنه أيزوبيوتان ، لأنه يحتوي على إجمالي أربع ذرات كربون. لكن الأيزوبيوتان ليس اسم IUPAC.

خصائص الألكانات

فقط الروابط الذرية غير القطبية من النوعين $ C - C $ و $ C - H $ تتشكل في الألكانات. ينتج عن هذا الخصائص التالية للألكانات:

  • جزيئات الألكان غير قطبية.
  • الألكانات كارهة للماء. لذلك ، تظهر الألكانات قابلية ذوبان ضعيفة في المذيبات القطبية مثل الماء.
  • الألكانات محبة للدهون. لذلك ، تظهر الألكانات قابلية ذوبان جيدة في المذيبات غير القطبية مثل الكحول أو البنزين أو الأثير أو الكلوروفورم.
  • بالمقارنة مع حجمها الجزيئي ، فإن الألكانات لها درجات حرارة غليان منخفضة نسبيًا. الألكانات الأولى من الميثان إلى البيوتان تكون غازية في درجة حرارة الغرفة. الألكانات التي تحتوي على خمس إلى عشرين ذرة كربون سائلة ، وتلك التي تحتوي على أكثر من عشرين ذرة كربون صلبة.
  • الألكانات المتفرعة لها نقاط غليان أقل من الألكانات المماثلة المشابهة لأن سلاسل الألكانات ضعيفة قوات فان دير فال معا. لا يمكن تطويرها بقدر ما تتفرع.

كيمياء الألكانات

يحدث التفاعل الأكثر أهمية للألكانات مع الأكسجين ، لأن الألكانات شديدة الاشتعال. ينتج عن الاحتراق الكامل للألكانات ثاني أكسيد الكربون والماء ، كما ينتج عن الاحتراق غير الكامل أول أكسيد الكربون والكربون.

مثال: حرق الميثان
CH_4 دولار أمريكي + 2

O_2 longrightarrow CO_2 + 2

لها أهمية كبيرة في الكيمياء التركيبية تفاعلات الاستبدال مع الألكانات. من المفهوم أن هذا يعني التفاعلات التي يتم فيها استبدال ذرات الهيدروجين في الألكانات بذرات أو مجموعات وظيفية أخرى. ح. يتم استبداله.

استخدام الألكانات في الحياة اليومية

  • نستخدم الميثان (المكون الرئيسي في الغاز الطبيعي) عند الطهي على موقد الغاز أو في سخانات الغاز. تعمل الولاعات ومواقد غاز التخييم بمزيج من البروبان والبيوتان.
  • الألكانات السائلة مثل الهكسان والهبتان والأوكتان هي مكونات للبنزين وبالتالي تعمل كوقود للمحركات.
  • البارافينات عبارة عن ألكانات صلبة تستخدم في صناعة الشمع أو الولاعات.

ملاحظات على الفيديو

يمنحك الفيديو نظرة عامة على الألكانات وخصائصها. لفهم أفضل ، يجب أن يكون لديك معرفة أساسية بالكيمياء (الصفوف 7-8).

تمارين وأوراق عمل

يمكنك أيضًا العثور على التمارين وأوراق العمل هنا. ابدأ بالتمارين لاختبار معرفتك الجديدة بالألكانات على الفور.

كشف الدرجات الألكانات - خصائص

يوم جيد ومرحبا بكم. هذا الفيديو يسمى: الألكانات. يتكون الفيلم على النحو التالي: 1. الهيدروكربونات 2. الصيغة الجزيئية والهيكل 3. التسمية 4. الخصائص الفيزيائية 1. الهيدروكربونات بالفعل من الاسم يمكن استنتاج أن الهيدروكربونات تتكون من العناصر الكيميائية كربون C وهيدروجين H. وهي تمثل ، إذا جاز التعبير ، المركبات الأم لجميع المركبات العضوية ، ويتم الحصول على الهيدروكربونات من الفحم والنفط الخام والغاز الطبيعي. يستخرج البشر المذيبات والبلاستيك والمنظفات والمستحضرات الصيدلانية من الهيدروكربونات. هناك أنواع مختلفة من الهيدروكربونات. تسمى بعض الهيدروكربونات الألكانات. هناك أيضا ممثلين آخرين.

الصيغة الجزيئية وهيكل الألكانات مشبعة ، وتسمى أيضًا المركبات الأليفاتية. هذا يعني أنها تشكل روابط مفردة فقط ، بين ذرات الكربون وبين ذرات الكربون وذرات الهيدروجين. توجد الروابط المزدوجة والروابط الثلاثية في الهيدروكربونات الأخرى. لا توجد في الألكانات. يتم تهجين ذرات الكربون في الألكانات sp3. تقع كل ذرة كربون في وسط رباعي الوجوه ، حيث توجد ذرات الترابط في أركانها. زوايا الرابطة حوالي 109 درجة. أود تسمية الممثلين الأوائل للألكانات ، بصيغتها الجزيئية واسمها: CH4 - الميثان C2H6 - الإيثان C3H8 - البروبان C4H10 - البيوتان C5H12 - البنتان C6H14 - الهكسان C7H16 - الهبتان C8H18 - الأوكتان C9H20 - النونان و C10H22 - الديكان يتكون الميثان والإيثان من اختلاف في الميثان وكذلك بين الإيثان والبروبان والبروبان والبيوتان والبيوتان والبنتان والبنتان والهكسان وهكذا. المركبات التي يختلف ممثلوها باختلاف مثل CH2 تشكل سلسلة متجانسة. تسمى المجموعة CH2 مجموعة الميثيلين. الصيغة العامة للألكانات هي: CnH2n + 2. في الكيمياء العضوية ، غالبًا لا يكفي تسمية الصيغة الجزيئية للمركب. خذ CH4 على سبيل المثال. مغزى هذه الصيغة منخفض. أحصل على انطباع مختلف تمامًا عن الجزيء عندما أكتب الصيغة الهيكلية على اليمين. الصيغة الجزيئية على اليسار ، الصيغة الهيكلية على اليمين. من خلال الصيغة البنائية ، أعطيت دستور لبنات البناء الفردية للجزيء. لنأخذ جزيء ألكان أكبر قليلاً. يجب أن تتكون من 4 ذرات كربون. أولاً نأخذ سلسلة كربون بسيطة وإلى يمينها يجب أن تكون هذه السلسلة متفرعة. كلا الجزيئين غير متطابقين. المركب الموجود على اليسار عبارة عن n-butane والمركب الموجود على اليمين هو isobutane. يسمى Isobutane بشكل منهجي 2-methylpropane. إذا كانت هناك نفس الصيغ التجريبية ولكن هناك صيغ هيكلية مختلفة ، فإن المرء يتحدث عن أيزومرات. عندما يتعلق الأمر بمواقف مختلفة للذرات الفردية ، يتحدث المرء ، كما هو الحال هنا ، عن الأيزومرات الدستورية. ما هو عدد الايزومرات في الالكانات الاولى؟ كما ترى ، فإن عدد الأيزومرات في أول 3 ممثلين هو 1. لا يوجد عمليًا أيزومرات. ثم 2 و 3 و 5 و 9 و 18 ويمكننا افتراض أن هذا الرقم يزيد كثيرًا. إذا كانت هناك بنية واحدة فقط في كل مرة ، فليس من المنطقي التحدث عن الأيزومرات. يمكننا أن نقول أيضًا أنه لا توجد أيزومرات في أول 3 ممثلين للألكانات.

التسمية تشير التسمية إلى التسمية المنهجية للألكانات وفقًا لـ IUPAC. لنلق نظرة على بعض المجموعات أولاً: CH3 هو ميثيل ، CH2-CH3 هو إيثيل ، CH2-CH2-CH3 هو n-propyl. إذا كان هناك تفرع في البروبيل ، فإنه يسمى الأيزوبروبيل. وفقًا لـ IUPAC ، تسمى مجموعة الأيزوبروبيل: مجموعة prop-2 yl. مجموعة البيوتيل المتفرعة هي مجموعة البيوتيل الثلاثية. هذه هي مخلفات الهيدروكربون. يقول أحدهم أيضًا جذور الألكيل. في بعض الأحيان يتحدث المرء عن بدائل. يتم تحديد ذرات الكربون بشكل مختلف اعتمادًا على موقعها في الجزيء. ننظر إلى ذرات الكربون ذات اللون الأزرق ونرى عدد ذرات الكربون المميزة باللون الأحمر التي تحيط بها. إذا كانت هناك ذرة كربون واحدة فقط في الجوار ، يتحدث المرء عن ذرة كربون أولية. إذا كانت هناك ذرتا كربون مرتبطتان ، فإن إحداهما تتحدث عن ذرة كربون ثانوية. حالة ذرة الكربون الثالثة هي عندما تكون محاطة بثلاث ذرات كربون في الرابطة. إذا كانت ذرة الكربون مرتبطة بأربع ذرات كربون ولا توجد ذرات هيدروجين ، فإنها تسمى ذرة كربون رباعي. للاتصال السليم من الضروري تسمية الألكان بشكل صحيح. دعونا نلقي نظرة على هذا الألكان. من أجل البساطة ، أترك ذرات الهيدروجين. بادئ ذي بدء ، نبحث عن أطول سلسلة كربون ونجدها. ثم نقوم بترقيم سلسلة الكربون هذه بحيث يكون مجموع الأرقام التي توجد عليها البدائل أصغر ما يمكن. في هذه الحالة يحدث ذلك من اليسار إلى اليمين. نرقم من 1 إلى 6. الآن لاحظ مواضع البدائل. يُشار إلى البدائل المتعددة بالأحرف اليونانية di و tri وما إلى ذلك. لبدائل مختلفة نشير إلى الأبجدية. هذا يعني الإيثيل قبل الميثيل. ما هو اسم الكان لدينا؟ 2،3-ثنائي ميثيل هكسان

الخواص الفيزيائية: الروابط الكيميائية في جزيئات الألكان CC و CH غير قطبية. إنها روابط ذرية غير قطبية. لذلك فإن الجزيئات هي أيضًا غير قطبية. ينتج عن درجات حرارة الغليان المنخفضة نسبيًا للألكانات. الألكانات التي تحتوي على 1 إلى 4 ذرات كربون تكون غازية. الألكانات التي تحتوي على 5 إلى 20 ذرة كربون سائلة. وفقط عندما يحتوي الألكان على أكثر من 20 ذرة كربون يصبح صلبًا. الألكانات غير قابلة للامتزاج بالماء. يقولون أيضًا: لا يحبون الماء. هم مسعور. من ناحية أخرى ، تضع الدهون الألكانات في مزاج جيد. يمكنك بسهولة إذابة الدهون. لذلك يطلق عليهم أيضًا اسم محبة للدهون ومحبة للدهون. الألكانات غير قابلة للامتزاج عمليا بالماء. يتم تحقيق الامتزاج الجيد مع الألكانات إذا تم استخدام كحول المذيبات أو البنزين أو الأثير أو الكلوروفورم. إنها قابلة للامتزاج مع الألكانات بأي نسبة.


بناء الألكانات

الاسم Alkane هو الاسم الموصى به IUPAC. في الأدبيات الفنية ، ومع ذلك ، فإن الاسم البارافين (اللات.: parum affinis = ليس رد فعل جدا).
غالبًا ما يشار إلى الألكانات في الأدبيات المتخصصة على أنها أليفاتية ن المحددة. إنها أبسط الهيدروكربونات وتتكون فقط من عنصري الكربون والهيدروجين. في الألكانات ، يتم تهجين جميع ذرات الكربون sp 3. لذلك فهي مرتبطة بأربع ذرات أخرى عبر روابط مفردة وتُعرف أيضًا باسم الهيدروكربونات المشبعة. ترتبط ذرات الكربون الطرفية بثلاث ذرات هيدروجين ، والذرات الوسطى بها ذرتان من الهيدروجين. إذا كانت هناك فروع في السلسلة ، فيمكن أيضًا توصيل ذرة كربون بذرة هيدروجين واحدة أو لا توجد ذرة هيدروجين على الإطلاق. يعتمد التحديد الأكثر تفصيلاً لذرات الكربون هذه على هذا. إذا كانت ذرة الكربون في موضع نهائي في سلسلة الألكان ، فيُشار إليها أيضًا باسم ذرة كربون أولية ، لأنها متصلة فقط بذرة كربون واحدة أخرى. إذا كانت تحتوي على ذرتين من الكربون كبدائل ، فيشار إليها على أنها ذرة كربون ثانوية ، وإذا كانت تحتوي على ثلاث ذرات كربون كبدائل ، فيتم الإشارة إليها على أنها ذرة كربون ثالثية. إذا تم استبدال جميع احتمالات الترابط الأربعة الممكنة للكربون بذرات كربون أخرى ، فإن ذرة الكربون هذه تسمى رباعي.

يشار إلى وجود الهيدروكربونات المشبعة في الاسم بالنهاية -في عرض. ال عدد ذرات الكربونالتي يتم ربطها معًا يتم الإشارة إليها بواسطة كلمة الجذر ، باستخدام الأسماء اليونانية كأساس للأرقام.
الصيغة العامة لجميع الألكانات هي C n H 2 n + 2.

بالنسبة لمثال الأوكتان ، n = 8 ، من هذا المعادلة التجريبية للأوكتان: C 8 H 18.

صيغة هيكلية مفصلة لألكان شبيه بالسلسلة غير متفرعة (n-octane):

يمكن أن توجد الفروع أيضًا في الألكانات. يمكن أن ينتج عن ذلك مركبات لها نفس الصيغة الجزيئية ولكنها تختلف في تركيبها (لاتينية = دستور). هناك ، على سبيل المثال ، عدة أوكتانات مختلفة. في هذه الحالة ، يتحدث المرء عن الأيزومرات n ، وخاصة الأيزومرات الدستورية n.

2،2،4-Trimethylpentane هو مثال على أيزومر الأوكتان ، لأنه يحتوي أيضًا على الصيغة التجريبية C 8 H 18.

كلما طالت سلاسل الهيدروكربون ، زاد عدد الأيزومرات المختلفة.


خصائص العناصر

بعض خصائص العناصر ، على سبيل المثال ب. حالة تجميعها في درجة حرارة الغرفة أو استقرارها ضد التفكك النووي لا يمكن قراءتها من الجدول الدوري. H (1) ، N (7) ، O (8) ، F (9) ، Cl (17) والغازات النبيلة (المجموعة 18) غازية في درجة حرارة الغرفة. Br (35) و Hg (80) سائلان. جميع العناصر الأخرى صلبة. Pb (82) هو أثقل عنصر مع نظائر مستقرة ، وجميع العناصر الثقيلة بالإضافة إلى Tc (43) و Pm (61) مشعة.

من ناحية أخرى ، يمكن قراءة عدد إلكترونات التكافؤ من مهمة المجموعة ، على الأقل في المجموعات الرئيسية: على سبيل المثال ، تحتوي عناصر المجموعة 1 (I A) على إلكترون تكافؤ واحد ، بينما تحتوي عناصر المجموعة 17 (VII A) على سبعة. تحتوي الغازات النبيلة (المجموعة 18 أو VIII A) على ثمانية إلكترونات تكافؤ وبالتالي غلاف خارجي مملوء بالكامل ، وهذا هو السبب في أنها تتصرف خاملة. يمكن أن تكتسب العناصر الأخرى أيضًا تكوين غاز نبيل من خلال امتصاص أو إطلاق الإلكترونات. وبالتالي يحدد عدد إلكترونات التكافؤ المزيد من الخصائص.

في المجموعات الرئيسية ، يزيد الحرف المعدني من أعلى إلى أسفل ويقل الحرف غير المعدني. تزداد طاقة التأين وتقارب الإلكترون خلال فترة وتنخفض داخل مجموعة ، i. أي أن العناصر الموجودة على الجانب الأيسر من الجدول الدوري تتخلى عن الإلكترون بسهولة أكبر في الحالة الأرضية ، والعناصر الموجودة على الجانب الأيمن من الجدول الدوري تقبل واحدًا بسهولة أكبر. C هي الأسهل للتخلي عن إلكترونها ، و F هي الأسهل لقبول إلكترون إضافي. تزداد القدرة الكهربية في المجموعات الرئيسية من اليسار إلى اليمين ومن أسفل إلى أعلى. يزداد نصف القطر الذري داخل المجموعة الرئيسية وينخفض ​​خلال فترة. تسبب هذه التأثيرات التشابه الكيميائي للعناصر المتجاورة قطريًا ، ما يسمى بالعلاقة المائلة. إنه قوي بشكل خاص مع العناصر Li و Mg وكذلك Be و Al.


فيديو: المرحلة الثانوية - كيمياء 2 - الألكانات (أغسطس 2022).