Вуглеводні

Вуглеводні – це орг.сполуки, що містять тільки атоми Карбону і Гідрогену.

Вуглеводні поділяються:

1. насичені;

2. ненасичені;

3. ароматичні.

Насичені вуглеводні

Насичені вуглеводні – це вуглеводні, в молекулах яких між атомами Карбону існує тільки одинарний зв’язок.

Насичені вуглеводні поділяються на:

1. алкани( парафіни)(метанові вуглеводні);

2. циклоалкани (циклопарафіни).

Алкани

Алкани – це насичені вуглеводні, які мають лінійний або розгалужений ланцюг з атомів Карбону.

Загальна формула алканів: С_nH_2n+2 де: n = 1,2,3 і т.д.

Найпростішим їх предстаником є метан – СН₄ – Але існує і цілий ряд їх, який називають гомологічний ряд, а ці вуглеводні називають гомологами – це орг.сполуки, що мають одинакову будову, тобто однакове розміщення атомів у молекулах і однакові хімічні властивості, але відрізняються за складом на одну або декілька СН₂ груп . Група СН₂ – називається гомологічна різниця.

Формули і назви алканів:

_С₂Н₆ 1. СН₄ - метан 6. С₆Н₁₄ - гексан

СН₄ 2.С₂Н₆ - етан 7. С₇Н₁₆ - гептан

СН₂ 3. С₃Н₈ – пропан 8. С₈Н₁₈ - октан

4. С₄Н₁₀ – бутан 9. С₉Н₂₀ - нонан

5. С₅Н₁₂ - пентан 10. С₁₀Н₂₂ - декан

Радикали алканів

Радикали – це нейтральні частинки, які утворюються, якщо від молекули відірвати тільки один атом Гідрогену.

Радикали алканів називають - алкіли. Назви алкілів походять від відповідних назв алканів із заміною закінчення ан на ил або іл

Назви алканів Назви алкілів

1. СН₄ - метан СН₃- - метил

2.С₂Н₆ - етан С₂Н₅- - етил

3. С₃Н₈ – пропан С₃Н₇- - пропіл

4. С₄Н₁₀ – бутан С₄Н₉- - бутил

і т.д.

Номенклатура алканів

Алгоритм для складання назв розгалужених алканів за структурними формулами:

1. Визначити (виокремити) найдовший карбоновий ланцюг – родоначальну структуру (головний ланцюг).

2. Пронумерувати атоми Карбону родоначальної структури. При цьому нумерацію необхідно починати з того кінця до якого ближче замісники (розгалуження).

3. До замісників відносяться:

• Окремі атоми (галогени – Cl, Br, I), які можуть знаходитися як біля крайніх атомів, так і всередині родоначальної структури;

• Групи атомів – вуглеводневі радикали (CH₃, C₂H₅, C₃H₇ і т.д.), які не можуть знаходитися як біля крайніх атомів, тільки всередині родоначальної структури, а також групи атомів ( NO₂), які можуть знаходитися як біля крайніх атомів, так і всередині родоначальної структури;

4. У назві вуглеводню спочатку

наводяться назви замісників, приєднаних до родоначальної структури,

із вказівкою номера атома Карбону, до якого вони приєднані. Номери

атомів Карбону(локанти) відокремлюються від назв замісників дефісом.

1. Якщо замісників декілька, то в назві вони наводяться в українському алфавітному порядку(за першими буквами їх назв). Якщо є декілька однакових замісників, то їхня назва вказується тільки один раз, а їхнє число вказується префіксами: ди(два), три(три), тетра(чотири), пента(п´ять) тощо й обов´язково цифрами(локантами) через кому вказується положення кожного з однакових замісників.

2. В останню чергу записується назва алкану, що відповідає числу атомів Карбону в родоначальній структурі.

С₂Н₅

_{6 5 4} | _{3 2 1}

СН₃─СН─СН─СН─СН─СН₂

| | | |

СН₃ СН₃ СН₃ Cl

4-етил-2,3,5-триметил-1-хлорогексан

_{6 7}

С₂Н₅ СН₂─СН₃

_{1 2 3} | _{4 5} |

СН₃─СН─СН─СН₂─СН─СН₃

|

СН₃

3-етил-2,5-диметилгептан

Групи: СН₃ ; С₂Н₅ ; Cl називаються замісниками або розгалуженням.

Цифри, які стоять у назвах вуглеводнів перед замісниками у родоначальній структурі (головний ланцюг атомів Карбону) називаються локантами.

Атоми Карбону алканів в родоначальній структурі (головному ланцюзі) поділяються на:

1. первинні[ п.] ( атом Карбону зв’язаний тільки з одним атомом Карбону у родоначальній структурі);

2. вторинні[ в.] ( атом Карбону зв’язаний тільки з двома атомами Карбону у родоначальній структурі);

3. третинні[ т.] ( атом Карбону зв’язаний тільки з трьома атомами Карбону у родоначальній структурі);

4. четвертинні[ ч.] ( атом Карбону зв’язаний тільки з чотирьома атомами Карбону у родоначальній структурі);

Наприклад:

СН₃ СН₃

_{п. т. т.} | _{в. ч.} | _п.

СН₃─СН─СН─СН₂─С ─СН₃

^{6 5} | ^{4 3 2}│ ¹

СН₃ СН₃

2,2,4,5-тетраметилгексан

Для всіх атомів Карбону в алканах характерна sp³-гібридизація – це означає, що взаємодіє одна s-електронна хмаринка і 3р-електронні хмаринки атома Карбону і утворюються чотири гібридизовані(одинакові) хмаринки:

Ці електронні хмаринки відштовхуються у просторі ! атома Карбону і розміщуються під кутом 109⁰28' до вершин тетраедра.

Між атомами С – С і С -Н виникає ковалентний зв’язок, який називають ще – σ(сигма) - зв’язком – це зв’язок, який утворюється між двома гібридизованими хмаринками атомів С ( С-С) або гібридизованою хмаринкою атома С і не гібридизованою хмаринкою атома Н ( С-Н).

Віддаль між атомами Карбону ( С-С) в алканах становить 0,154 нм.