Гомология, изомерия, номенклатура алканов

Метан – родоначальник гомологического ряда предельных углеводородов – алканов. Зная общую формулу СnH2n+2, можно составить иные формулы гомологов метана.

Например, при n=5, получим формулу пентана C5H12.

Определение. Гомологи – вещества, сходные по строению и свойствам, но отличающиеся на одну или несколько групп СН2.

Есть еще одна особенность у молекул углеводородов. При разрыве связей молекулы углеводородов могут превращаться в свободные радикалы. При отрыве одного атома водорода они образуют ковалентные радикалы с одним неспаренным электроном.

Названия радикалов образуются от названий соответствующих углеводородов изменением суффикса –ан на –ил:

метан – метил

этан – этил

Какое влияние на свойства веществ оказывает порядок соединения атомов в молекуле?

Так, в молекуле бутана атомы могут быть расположены двояко: в виде прямой неразветвленной и разветвленной цепи. В первом случае каждый атом углерода соединен с одним, если он крайний, или с двумя атомами углерода. Во втором случае возникает атом, который соединен с 3 атомами углерода.

При одном и том же составе молекул, по теории химического строения, формируются разные вещества. Если эта теория верна, должны существовать 2 бутана, которые различаются по качеству и строению.

Действительно, позже Бутлеров синтезировал вещество другого строения. У него был тот же состав, но другие свойства, кипит оно при более низкой температуре.

В отличие от бутана, новое вещество получило название изобутан. Появилось объяснение такому явлению в химии, как изомерия.

Определение. Изомерия – явление существования соединений, которые имеют одинаковый состав (одинаковую молекулярную формулу), но разное строение. Такие соединения называются изомерами.

В ряду алканов структурная изомерия проявляется при содержании в цепи 4 и более атомов углерода, начиная с бутана. Такой вид изомерии называют изомерией углеродного скелета.

Определение. Структурные изомеры – соединения одинакового состава, отличающиеся порядком связывания атомов, то есть химическим строением молекул.

Номенклатура

Определение. Номенклатура – система названий, употребляющихся в какой-либо науке. Химическая номенклатура – система формул и названий химических веществ.

Предельные углеводороды – это производные метана, у которого один или несколько атомов водорода замещены радикалами. Чем более сложные вещества, тем более сложных названий они требуют.

Важно! Была разработана единая для всех органических веществ номенклатура, получившая название международной. Она была названа тематической. В основе ее – названия углеродов неразветвленного строения: метан, этан, пропан, бутан и другие.

Чтобы составить название углеводорода с разветвленной цепью, его рассматривают как продукт замещения атомов водорода нормальным углеводороде-углеводородными радикалами.

Порядок действий:

1.Выделяют в структурной формуле наиболее длинную цепь атомов углерода и нумеруют эти атомы, начиная с того конца, к которому ближе разветвление.

2.В названии вещества цифрой указывают, при каком атоме углерода находится замещающая группа радикалов

3.Если замещающих групп несколько, цифрами отмечая каждую из них. Назвать их, начиная с простейшего, указав номер атома, у которого стоит этот радикал. Если радикал встречается несколько раз, использовать множественную приставку ди-, тетра- и т.д.

4.Когда разветвление начинается при атомах углерода, равноудаленных от концов главной цепи. Нумерацию начинаем с того конца, к которому ближе расположен радикал, имеющий более простое строение.

Остались вопросы?
Наши репетиторы помогут
  • Подготовиться к поступлению в любой ВУЗ страны

  • Подготовится к ЕГЭ, ГИА и другим экзаменам

  • Повысить успеваемость по предметам

Остались вопросы?
вверх