Приемы построения структурных формул изомеров

Рады представить вашему вниманию магазин, который уже удивил своим качеством!

И продолжаем радовать всех!)

Мы - это надежное качество клада, это товар высшей пробы, это дружелюбный оператор!

Такого как у нас не найдете нигде!

Наш оператор всегда на связи, заходите к нам и убедитесь в этом сами!

Наши контакты:

Telegram:

https://t.me/stufferman

ВНИМАНИЕ!!! В Телеграмм переходить только по ссылке, в поиске много фейков!

Из этих формул видно, что в алканах имеются два типа химических связей:. Связь С—С является ковалентной неполярной. Связь С—Н - ковалентная слабополярная, так как углерод и водород близки по электроотрицательности 2. Образование ковалентных связей в алканах за счет общих электронных пар атомов углерода и водорода можно показать с помощью электронных формул:. Пространственное строение, то есть взаимное расположение атомов молекулы в пространстве, зависит от направленности атомных орбиталей АО этих атомов. В углеводородах главную роль играет пространственная ориентация атомных орбиталей углерода, поскольку сферическая 1s-АО атома водорода лишена определенной направленности. Пространственное расположение АО углерода в свою очередь зависит от типа его гибридизации часть I, раздел 4. Насыщенный атом углерода в алканах связан с четырьмя другими атомами. Следовательно, его состояние соответствует sp3-гибридизации часть I, раздел 4. Пространственное строение метана можно показать с помощью объемных масштабных и шаростержневых моделей. Для молекул алканов, содержащих свыше 2-х атомов углерода, характерны изогнутые формы. Изомерия — явление существования соединений, которые имеют одинаковый состав одинаковую молекулярную формулу , но разное строение. Различия в порядке соединения атомов в молекулах то есть в химическом строении приводят к структурной изомерии. Строение структурных изомеров отражается структурными формулами. В ряду алканов структурная изомерия проявляется при содержании в цепи 4-х и более атомов углерода, то есть начиная с бутана С 4 Н В этом случае использование структурных формул недостаточно и следует применять модели молекул или специальные формулы - стереохимические пространственные или проекционные. Кроме того, при наличии в молекуле атома углерода, связанного с 4-мя различными заместителями, возможен еще один вид пространственной изомерии, когда два стереоизомера относятся друг к другу как предмет и его зеркальное изображение подобно тому, как левая рука относится к правой. Структурные изомеры - соединения одинакового состава, отличающиеся порядком связывания атомов, то есть химическим строением молекул. Причиной проявления структурной изомерии в ряду алканов являетсяспособность атомов углерода образовывать цепи различного строения. С увеличением числа атомов углерода в составе молекул увеличиваютсявозможности дляразветвления цепи, то есть количество изомеров растет сростом числа углеродных атомов. Структурные изомеры отличаются физическими свойствами. Алканы с разветвленным строением из-за менее плотной упаковки молекул и,соответственно, меньших межмолекулярных взаимодействий, кипят при болеенизкой температуре, чем их неразветвленные изомеры. Затем цепь сокращаем на 1 атом углерода и этот атом присоединяем к какому-либо атому углерода цепи как ответвление от нее, исключая крайние положения:. Если присоединить углеродный атом к одному из крайних положений, то химическое строение цепи не изменится:. Кроме того, нужно следить, чтобы не было повторов. Теперь в боковых ответвлениях разместятся 2 атома углерода. Здесь возможны следующие сочетания атомов:. После построения углеродного скелета изомера необходимо дополнить все углеродные атомы в молекуле связями с водородом, учитывая, что углерод четырехвалентен. Номенклатура органических соединений — система правил, позволяющих дать однозначное название каждому индивидуальному веществу. Это язык химии, который используется для передачи в названиях соединений информации о их строении. Соединению определенного строения соответствует одно систематическое название, и по этому названию можно представить строение соединения его структурную формулу. Наряду с систематическими названиями используются также тривиальные обыденные названия, которые связаны с характерным свойством вещества, способом его получения, природным источником, областью применения и т. Для применения номенклатуры ИЮПАК необходимо знать названия и строение определенных фрагментов молекул — органических радикалов. Термин 'органический радикал' является структурным понятием и его не следует путать с термином 'свободный радикал', который характеризует атом или группу атомов с неспаренным электроном. Если от молекулы алкана 'отнять' один атом водоpода, то обpазуется одновалентный 'остаток' — углеводоpодный pадикал R —. Двухвалентный радикал получается, если удалить из молекулы 2 атома водорода. В названиях таких радикалов используется суффикс - илен. Названия радикалов, особенно одновалентных, используются при образовании названий разветвленных алканов и других соединений. Такие радикалы можно рассматривать как составные части молекул, их конструкционные детали. Чтобы дать название соединению необходимо представить, из каких 'деталей'-радикалов составлена его молекула. Таким образом, в ряду радикалов также наблюдается явление изомерии, но при этом число изомеров больше, чем у соответствующих алканов. Для простейших алканов С 1 -С 4 приняты тpивиальные названия: При этом углеводоpод с pазветвленной цепью pассматpивают как пpодукт замещения атомов водоpода в ноpмальном алкане углеводоpодными pадикалами. Выбрать в молекуле главную углеродную цепь. Во-первых, она должна быть самой длинной. Во-вторых, если имеются две или более одинаковые по длине цепи, то из них выбирается наиболее разветвленная. Например, в молекуле есть 2 цепи с одинаковым числом 7 атомов С выделены цветом:. Пронумеровать атомы углерода в главной цепи так, чтобы атомы С, связанные с заместителями, получили возможно меньшие номера. Поэтому нумерацию начинают с ближайшего к ответвлению конца цепи. Назвать все радикалы заместители , указав впереди цифры, обозначающие их местоположение в главной цепи. Названия всех заместителей расположить в алфавитном порядке так установлено последними правилами ИЮПАК. Химические свойства любого соединения определяются его строением, то есть природой входящих в его состав атомов и характером связей между ними. Исходя из этого положения и справочных данных о связях С—С и С—Н, попробуем предсказать, какие реакции характерны для алканов. Во-первых, предельная насыщенность алканов не допускает реакций присоединения, но не препятствует реакциям разложения, изомеризации и замещения см. Во-вторых, симметричность неполярных С—С и слабополярных С—Н ковалентных связей см. Поскольку гетеролитический разрыв связей С—С и С—Н в обычных условиях не происходит, то в ионные реакции алканы практически не вступают. Это проявляется в их устойчивости к действию полярных реагентов кислот, щелочей, окислителей ионного типа: Такая инертность алканов в ионных реакциях и послужила ранее основанием считать их неактивными веществами и назвать парафинами. Итак, алканы проявляют свою реакционную способность в основном в радикальных реакциях. Условия проведения таких реакций: В зависимости от того, какая связь в молекуле разрывается в первую очередь, реакции алканов подразделяются на следующие типы. Кроме того, атомы углерода в алканах находятся в наиболее восстановленной форме степень окисления углерода, например, в метане равна —4, в этане —3 и т. Крекинг — процесс термического разложения углеводородов, в основе которого лежат реакции расщепления углеродной цепи крупных молекул с образованием соединений с более короткой цепью. Крекинг алканов является основой переработки нефти с целью получения продуктов меньшей молекулярной массы, которые используются в качестве моторных топлив, смазочных масел и т. Для осуществления этого процесса используются два способа: Свободные радикалы очень активны. Поэтому образуется смесь алканов и алкенов с меньшей, чем у исходного алкана, молекулярной массой. Например, термический крекинг метана используется для получения сажи чистыйуглерод и водорода:. При этом наряду с разрывом молекул происходят реакции изомеризации и дегидрирования. Наличие в составе бензина разветвлённых и циклических углеводородов повышает его качество детонационную устойчивость, выражаемую октановым числом. При крекинг-процессах образуется большое количество газов, которые содержат главным образом предельные и непредельные углеводороды. Эти газы используются в качестве сырья для химической промышленности. Алканы нормального строения под влиянием катализаторов и при нагревании способны превращаться в разветвленные алканы без изменения состава молекул, то есть вступать в реакции изомеpизации. В этих pеакциях участвуют алканы, молекулы которых содержат не менее 4-х углеродных атомов. Исходное вещество и продукт реакции изомеризации имеют одинаковые молекулярные формулы и являются структурными изомерами изомерия углеродного скелета. Строение продуктов дегидрирования зависит от условий реакции и длины основной цепи в молекуле исходного алкана. Если основная цепь молекулы алкана содержит 5 но не более атомов углерода н -пентан и его алкильные производные , то при нагревании над Pt-катализатором атомы водорода отщепляются от концевых атомов углеродной цепи, и образуется пятичленный цикл циклопентан или его производные:. Алканы с основной цепью в 6 и более атомов углерода также вступают в реакцию дегидроциклизации, но всегда образуют 6-членный цикл циклогексан и его производные. В условиях реакции этот цикл подвергается дальнейшему дегидрированию и превращается в энергетически более устойчивый бензольный цикл ароматического углеводорода арена. Данная реакция пиролиз метана используется для промышленного получения ацетилена. В органической химии реакции окисления и восстановления рассматриваются как реакции, связанные с потерей и приобретением органическим соединением атомов водорода и кислорода. Эти процессы, естественно, сопровождаются изменением степеней окисления атомов часть I, раздел 6. Окисление органического вещества - введение в его состав кислорода и или отщепление водорода. Восстановление - обратный процесс введение водорода и отщепление кислорода. Алканы - соединения с низкими степенями окисления углерода, и в зависимости от условий реакции они могут окисляться с образованием различных соединений. При внесении в открытое пламя алканы горят. Горение углеводородов приводит к разрыву всех связей С-С и С-Н и сопровождается выделением большого количества тепла экзотермическая реакция. Низшие газообразные гомологи — метан, этан, пропан, бутан — легко воспламеняются и образуют с воздухом взрывоопасные смеси, что необходимо учитывать при их использовании. С увеличением молекулярной массы алканы загораются труднее. Процесс горения углеводородов широко используется для получения энергии в двигателях внутреннего сгорания, в тепловых электростанциях и т. Из этого уравнения следует, что с увеличением числа углеродных атомов n в алкане увеличивается количество кислорода, необходимого для его полного окисления. Тогда образуются продукты частичного окисления: Поэтому высшие алканы горят на воздухе коптящим пламенем, а выделяющийся попутно токсичный угарный газ без запаха и цвета представляет опасность для человека. FAQ Обратная связь Вопросы и предложения. Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Из этих формул видно, что в алканах имеются два типа химических связей: Образование ковалентных связей в алканах за счет общих электронных пар атомов углерода и водорода можно показать с помощью электронных формул: Виртуальная модель VRML-сцена, 2 камеры Для записи удобно использовать пространственную стереохимическую формулу. Изомерия алканов Изомерия — явление существования соединений, которые имеют одинаковый состав одинаковую молекулярную формулу , но разное строение. Структурная изомерия алканов Структурные изомеры - соединения одинакового состава, отличающиеся порядком связывания атомов, то есть химическим строением молекул. Сначала изображаем молекулу линейного изомера ее углеродный скелет 1 2. Затем цепь сокращаем на 1 атом углерода и этот атом присоединяем к какому-либо атому углерода цепи как ответвление от нее, исключая крайние положения: Когда все положения основной цепи исчерпаны, сокращаем цепь еще на 1 атом углерода: Здесь возможны следующие сочетания атомов: Радикалы в ряду алканов Если от молекулы алкана 'отнять' один атом водоpода, то обpазуется одновалентный 'остаток' — углеводоpодный pадикал R —. Конструирование молекул алканов из радикалов Например, молекулу можно 'собрать' тремя способами из различных пар одновалентных радикалов: Такой подход используется в некоторых синтезах органических соединений, например: Порядок построения названия разветвленного алкана Выбрать в молекуле главную углеродную цепь. Например, в молекуле есть 2 цепи с одинаковым числом 7 атомов С выделены цветом: В случае а цепь имеет 1 заместитель, а в б — 2. Поэтому следует выбрать вариант б. Назвать главную цепь углеродных атомов, то есть соответствующий нормальный алкан. Химические свойства алканов Химические свойства любого соединения определяются его строением, то есть природой входящих в его состав атомов и характером связей между ними. Крекинг алканов Крекинг — процесс термического разложения углеводородов, в основе которого лежат реакции расщепления углеродной цепи крупных молекул с образованием соединений с более короткой цепью. В общем виде этот процесс можно выразить схемой: Например, термический крекинг метана используется для получения сажи чистыйуглерод и водорода: Изомеризация алканов Алканы нормального строения под влиянием катализаторов и при нагревании способны превращаться в разветвленные алканы без изменения состава молекул, то есть вступать в реакции изомеpизации. Если основная цепь молекулы алкана содержит 5 но не более атомов углерода н -пентан и его алкильные производные , то при нагревании над Pt-катализатором атомы водорода отщепляются от концевых атомов углеродной цепи, и образуется пятичленный цикл циклопентан или его производные: Реакции окисления алканов В органической химии реакции окисления и восстановления рассматриваются как реакции, связанные с потерей и приобретением органическим соединением атомов водорода и кислорода. Уравнение реакции горения алканов в общем виде:

Закладки LSD в Ярцеве

Приемы построения структурных формул изомеров

Изомерия алканов

Совет 1: Как составлять изомеры