Алканы (парафины), метан и номенклатура органических соединений
Алканы представляют собой алифатические углеводороды с открытой цепью, в которых атомы углерода объединены вместе одинарной связью сигма-типа, они насыщены, метан является первым членом, он считается простейшим органическим соединением, мировой парафин — это латинское слово, которое означает инертный.
Алканы (парафины)
Они представляют собой насыщенные алифатические углеводороды с открытой цепью (парафины). Они имеют моноковалентные связи между атомами углерода. Их реакции путем замещения. Все алканы характеризуются общей формулой (C n H 2n + 2 ), где (n) — количество атомов углерода. атомов углерода, общее количество атомов = 3n + 2.
Алканы относительно химически неактивны, потому что атомы углерода объединены вместе одинарной связью, называемой сигма-связью, которая прочна и ее трудно разорвать. Каждое соединение превосходит предыдущее на (-CH 2 ) метиленовую группу. Фракционная перегонка — это метод, который используются для отделения алканов друг от друга в нефтяной руде.
Алканы оканчиваются суффиксом (ane), что означает, что соединение принадлежит (цепи алканов), префикс названия указывает количество атомов углерода в молекуле, например, префикс Meth = 1, Eth = 2, Prop = 3, But = 4, Pent = 5 и т. Д. Алканы принадлежат к гомологичной серии .
Гомологический ряд — это соединения, которые имеют одинаковую общую молекулярную формулу, химические свойства, градуированные физические свойства, и каждое соединение превосходит предыдущее по группе (-CH 2 ), например, алканы, алкены и алкины.
Радикал — это органическая атомная группа, которую нельзя найти отдельно, но она должна быть связана с другим элементом или группой . Арильный радикал (Ar) — это радикал, который образуется путем удаления одного атома водорода из ароматических соединений. после удаления из бензола образующийся радикал называется фенильным радикалом (C 6 H 5 -).
Алкильный радикал (R–) представляет собой органическую группу, которая не встречается сама по себе. Она получена из соответствующего алкана путем удаления одного атома водорода. Алкильные радикалы обозначаются символом «R», их общая формула (C n H 2n + 1 ), его название происходит от соответствующего алкана путем замены суффикса (ане) на (ил), например, метил (CH 3 ), этил (C 2 H 5 ), пропил (C 3 H 7 ) и бутил (C 4 H 9 ).
Номенклатура органических соединений
Система IUPAC означает Международный союз чистой и прикладной химии. Это метод, используемый для номенклатуры органических соединений в зависимости от количества атомов углерода в самой длинной непрерывной углеродной цепи.
В чем разница между общим названием органических соединений и названием IUPAC ?
- Общее название: номенклатура органических соединенийзависит от их источников в природе.
- IUPAC: номенклатура органических соединенийсоответствует IUPAC, что позволяет каждому определить точную структуру этого соединения.
Номенклатура алканов (система IUPAC)
В древности алканы назывались парафинами (общее название). Название углеводорода определяется в соответствии с самой длинной непрерывной углеродной цепью, которая может быть линейной или разветвленной. Если самая длинная углеводородная цепь не имеет каких-либо ответвлений или боковых цепей, атомам углерода присваиваются номера. с любой стороны (левой или правой).
Если самая длинная углеводородная цепь присоединена к алкильной группе или любым другим атомам, кроме водорода, нумерация атомов углерода в углеводородной цепи начинается со стороны, которая ближе к ответвлению, номенклатура начинается с номера атома углерода, от которого цепочка возникает, затем название ветви, и заканчивается названием алкана.
Если сторона повторяется в углеводородной цепи, мы используем префикс Di– или Tri– или Tetra– для обозначения количества повторов. Если ответвление представляет собой атом галогена, такой как хлор или бром, или группу, такую как Nitric NO 2 — , Таким образом, его название заканчивается буквой O, поэтому мы говорим хлор, бром или нитро. Если боковые группы разные (алкильная группа и галогены), группы располагаются в соответствии с их латинскими алфавитными названиями, а сумма чисел должна быть равной наименьшее значение.
Ненасыщенные соединения (двойная или тройная связь)
Начните нумерацию с ближайшей стороны к двойной или тройной связи, если алкильный радикал присоединен к ненасыщенному углеводороду.
Метан (CH 4 )
Метан считается простейшим органическим соединением, которое образует около 50-90% природного газа, находящегося под земной корой или вместе с сырой нефтью. Он содержится в угольных шахтах, которые могут подвергнуться взрыву в результате его освещения.
Метан иногда называют газом болот, потому что он выходит в виде пузырьков со дна этих болот в результате разложения органических веществ. Он содержится в атмосферном воздухе (около 0,00022%).
Считается, что это был основной компонент атмосферного воздуха Земли. Атмосферный воздух состоял из метана (CH 4 ), аммиака (NH 3 ), H 2 и водяного пара (восстановителей), но к тому времени они подвергались воздействию УФ, они достигли и превратились в O 2 и N 2, которые изменяют атмосферу с восстановительной атмосферы на окислительную, что помогает в процессе горения.
Подготовка метана в лаборатории
Метан можно получить в лаборатории путем сухой перегонки безводного ацетата натрия с натронной известью (NaOH, CaO), натронная известь представляет собой смесь NaOH (каустической соды) и негашеной извести (CaO), которая не участвует в реакции, но это помогает снизить точки плавления реакционной смеси.
CH 3 COONa ( тв ) + NaOH (тв) → CH 4 (г) + Na 2 CO 3 (тв)
Сухая перегонка — это процесс, который используется для получения метана в лаборатории. В аппарате отсутствует воздух, потому что смесь метана и воздуха горит со взрывом. Натронная известь предпочтительнее каустической соды для получения метана сухой перегонкой ацетата натрия. потому что CaO используется для снижения температуры плавления ацетата натрия и поглощения водяного пара.
Свойства метана
- Он не меняет цвет раствора брома, так как не вступает в реакцию при добавлении из-за отсутствия двойной связи (π).
- Он безвкусный, бесцветный и без запаха.