Въглеводороди, алкани, алкени, алкини - подготовка за MSA
Ако изследвате многото вещества в петрола, ще откриете някои прилики. На първо място, почти всички молекули, които могат да бъдат намерени в него, са изградени от въглерод и водород. И те могат да бъдат разделени на различни групи: алкани, алкени, алкини и циклични (= кръгово затворени) съединения.
Разбира се, не искам да задържам и тук наистина добрите видеоклипове на SimpleChemics - ето ви.
Но внимавайте! Момчетата са бързи. Щракнете върху бутона за спиране и връщане от време на време, тогава е по-добре.
Алкани
Алканите са въглеводороди с единични връзки между въглеродните атоми. Тази единична връзка се идентифицира в химията с окончанието -an. Най-малката молекула на тези съединения е вече познатият метан.
Хомоложни серии от алкани
Хомоложната поредица не е нищо повече от еднаква поредица. В химията се използва за описване на структурно много подобни молекули.
Следващата алканова молекула от поредицата се получава чрез вмъкване на друга -CH2 молекула:
След това поредицата продължава по този начин. Алкановите вериги стават все по-дълги и по-дълги. Трябва да знаете наизуст алканите, които съдържат 1 до 10 въглеродни атома!
Обозначение на С-корпуса
Име на алкана
Формули: правопис
Както можете да видите на фигурата, има различни начини за писане на формули. Всички сте прави. Кой ще използвате зависи от:
- за какво да използвам формула
- какво се изисква.
The Структурна формула показва как са подредени атомите в молекулата. Освен това не е напълно пълен, както е показано в 2D. Но молекулите са триизмерни, т.е.
A опростена структурна формула обобщава атомите С с техните атоми Н. В значително опростена структурна формула всички идентични групи се комбинират.
И с Молекулярна формула вече не виждате никаква структура, виждате само броя и вида на атомите в молекулата.
Свойства и поява на алкани
Алканите са инертни, защото атомите С образуват много стабилни връзки с атомите Н - защо трябва да се преориентират, след като целта им (стабилност) вече е постигната?
Те са хидрофобни (= не се смесват с вода), но се разтварят много добре в така наречените органични разтворители като мазнини и масла (= липофилни).
Освен това те са добре запалими и отделят висока енергия. Ето защо обичаме да ги използваме като горива, които могат да се намерят в петрола и природния газ:
- Метан до бутан:
Късите вериги са газообразни и се използват за генериране на топлина (отопление, готвене и др.). - Пентан до октан:
По-дългите вериги са много тънки и следователно могат да бъдат изгорени в нормални бензинови двигатели. Заедно те съставят това, което ние познаваме като бензин. - Нонан до хексадекан (алкан с 16 въглеродни атома):
По-дългите вериги са твърде вискозни за използване в бензинови двигатели. Те обаче са чудесно подходящи за горене в дизелови двигатели. - Хептадекан до 35 С атоми:
Тези дълговерижни алканови молекули стават все по-вискозни и са много подходящи като нагревателни и смазочни масла за машини. Твърдите парафини се използват като восък за свещи и са компонент на много хранителни и козметични продукти . - Повече от 35 въглеродни атома:
Те заемат пътищата ни като асфалт. В петрола обаче има твърде много от него и твърде малко от по-късите вериги алкани, които можем да използваме като гориво. Те се разбиват на по-къси вериги в процес, наречен крекинг.
Тук можете да видите цялото нещо като видео с момчетата от TheSimpleChemics.