Ogljikovodiki

Kaj so ogljikovodiki:

Ogljikovodiki, imenovani tudi vodikovi karbidi, so organske spojine, katerih sestava ima samo ogljikove atome (C) in vodik (H), torej ima splošno formulo C _x H _y .

Ogljikovodik sestoji iz ogljikove strukture, na katero so vodikovi atomi kovalentno vezani .

Je najpomembnejša spojina na področju organske kemije.

Vse vrste ogljikovodikov se enostavno oksidirajo, pri čemer se sprosti toplota. Večinoma niso topni v vodi.

Naravni ogljikovodiki so kemijske spojine, ki nastanejo v notranjosti Zemlje (globoko več kot 150 km) pod visokim pritiskom in dosežejo območja z nižjim tlakom skozi geološke procese.

Kje najdemo ogljikovodike?

Glavni vir ogljikovodikov je nafta. Zaradi tega je ogljikovodik prisoten v različnih derivatih, kot so kerozin, parafin, zemeljski plin, bencin, vazelin, dizelsko gorivo, utekočinjeni naftni plin ( LPG ), polimeri (npr. Plastika in guma).

Ta organska spojina predstavlja 48% brazilske energetske matrike.

Ogljikova veriga, ki tvori del sestave ogljikovodika, je tetravalentna, t.j. lahko tvori štiri vezi.

Ogljik se lahko poveže z drugimi atomi ogljika in z vodiki preko enojnih, dvojnih ali trojnih vezi .

Razvrstitev ogljikovodikov

Razvrstitev ogljikovodikov temelji na treh značilnostih: obliki glavne verige ogljika, vezavah ogljikovih verig, prisotnosti alkilnih radikalov v ogljikovi verigi in prisotnosti heteroatomov, ki delijo ogljikovo verigo.

Več o vodiku.

Oblika glavne verige ogljika

Kar zadeva obliko glavne verige ogljika, je razvrstitev ogljikovodikov razdeljena na alifatske in ciklične .

Preverite, iz česa je sestavljena vsaka od teh oblik ogljikove verige.

Alifatski ogljikovodiki

Alifatski ogljikovodiki tvorijo odprte ali aciklične ogljikove verige. V teh verigah so ogljiki terminalni.

Primeri :

Alcano

Alkanski ogljikovodiki, imenovani tudi parafini ali parafini, so oljnate spojine, kjer so med ogljikomi le enostavne vezi.

Splošna formula za alkan je CnH2n + 2 (n = poljubno celo število).

Alceno

Imenuje se tudi olefin, alken ali etilen ogljikovodik, alken je slabo reaktivna spojina, kjer obstaja dvojna vez med ogljiki.

Splošna formula alkena je CnH2n.

Alcino

Alkin, ki se imenuje tudi metilacetilen, je ogljikovodik, kjer so vezi med ogljiki trikratne.

Splošna formula alkina je C _n H2 _n -2.

Alcadieno

Alkadieni so tudi dieni ali diolefini, ogljikovodiki, kjer so povezave med ogljiki dvojne.

Splošna formula za alkadien je C _n H2 _n -2.

Ciklični ogljikovodiki

Ciklične ogljikovodike tvorijo zaprte ali ciklične ogljikove verige. Te verige nimajo končnih ogljikov.

Primeri :

Cyclane

Imenuje se tudi cikloalkan, cikloparafin ali naftenski ogljikovodik, ki je nasičen ogljikovodik, sestavljen iz enojnih vezi.

Ima zaprto ogljikovo verigo in njena splošna formula je C _n H2 _n .

Cyclene

Ciklene so tudi nenasičeni ogljikovodiki, sestavljeni iz dvojnih vezi.

Ciklen ima zaprto ogljikovo verigo in njena splošna formula je C _n H2 _n -2.

Cyclin

Imenuje se tudi cikloalkil ali cikloalkil, ciklin je cikličen in nenasičen ogljikovodik.

Oblikuje jo zaprta ogljikova veriga s trojnimi vezmi, njena splošna formula pa je C _n H2 _n -4.

Aromatično

ali

Aromatični ogljikovodiki so tudi nenasičene spojine, ki jih tvorijo dvojne vezi.

Aromatična ima zaprto ali ciklično ogljikovo verigo in njena splošna formula je C6H6.

Vrsta povezave ogljikovih verig

Glede na vrsto vezave ogljikove verige se ogljikovodiki lahko razvrstijo kot nasičeni ali nenasičeni .

Spodaj si oglejte, kaj sestavlja vsaka od teh klasifikacij.

Nasičeni ogljikovodiki

Nasičene hidrokarbonate tvorijo enojne vezi .

Primeri : alkani, ciklani.

Nenasičeni ogljikovodiki

Nenasičene hidrokarbonate tvorijo dvojne ali trojne vezi .

Primeri : alkeni, alkini, alkadieni.

Prisotnost alkilnih radikalov

Glede na prisotnost alkilnih radikalov imajo lahko ogljikovodiki bodisi normalno ali razvejeno ogljikovo verigo.

Normalna ogljikova veriga

Normalni karbonski ogljikovodik nima alkilnih radikalov.

Primer : pentan

Razvejana karbonska veriga

Če ima ogljikovodik razvejano ogljikovo verigo, to pomeni, da ima njena glavna ogljikova veriga alkilne radikale.

Primer : metilpropan

Prisotnost heteroatomov, ki delijo karbonsko verigo

Verigo zaporedja ogljika lahko ali ne smemo razdeliti glede na prisotnost heteroatomov.

Homogena ogljikova veriga

Če ima ogljikovodik homogeno glavno ogljikovo verigo, to pomeni, da te verige ne delimo s heteroatomi.

Heterogena ogljikova veriga

Če ima ogljikovodik heterogeno glavno ogljikovo verigo, ima ta veriga ogljikovo verigo, deljeno s heteroatomom.

Nomenklatura ogljikovodikov

Nomenklatura ogljikovodikov je opredeljena s kombinacijo treh delov:

Predpona določa število ogljikov, vmesnik identificira vrsto vezi in pripona označuje funkcijo, ki ji pripada spojina (v tem primeru razred ogljikovodikov).

Spodaj navedite seznam predpon in vmesnih produktov, ki so združeni za označevanje ogljikovodikov.

Seznam predpon

Seznam posrednikov

Poglejte nekaj primerov nastajanja imen ogljikovodikov.

Primeri :

CH3-CH2-CH2-CH3

V zgornji strukturni obliki lahko opazujemo spojino s 4 ogljiki, ki ima le enojne vezi (označeno s simbolom "-").

• Predpona za 4 ogljike = but-
• Vmesna za posamezne obveznice = -an-
• Pripravek ogljikovodika = -o

Opazimo, da združitev predpone + vmesna + pripona pripelje do imena BUTHANE .

CH2 = CH2

Zgornja strukturna oblika ima 2 ogljika in 1 dvojno vez (označeno s simbolom "=").

• Predpona za 2 ogljika = et-
• Vmesni produkt za dvojne obveznice = -en-
• Pripravek ogljikovodika = -o

Upoštevajte, da zveza predpone + vmesna + pripona daje ime ETENO .

CH2 = CH-CH2-CH3

CH3-CH = CH2-CH3

Upoštevajte, da imata obe zgoraj navedeni strukturni obliki 4 ogljika in 1 dvojno vez (označeno s simbolom "=").

Na ta način imamo:

• Predpona za 4 ogljike = but-
• Vmesni produkt za dvojne obveznice = -en-
• Pripravek ogljikovodika = -o

Upoštevajte, da bi združitev predpone + vmesna + pripona pripeljala do imena BUTENE za dve strukturni obliki.

Upoštevajte, da strukturne oblike niso enake, zato nomenklature ne morejo biti niti.

Razlika med obema strukturnima oblikama je v položaju dvojne vezi.

V tem primeru moramo številke ogljikov v verigi od najbližjega konca para. Zato je treba v zadevnih primerih šteti od leve proti desni.

V CH2 = CH-CH2-CH3 :

• CH ₂ bo 1
• CH bo 2
• CH ₂ bo 3
• CH ₃ bo 4

Upoštevajte, da je dvojna vez med ogljikom 1 in ogljikom 2 .

Za iskanje dvojne vezi moramo uporabiti manjše število (1): BUTENO -1

V CH3-CH = CH2-CH3 :

• CH ₃ bo 1
• CH bo 2
• CH ₂ bo 3
• CH ₃ bo 4

Upoštevajte, da je dvojna vez med ogljikom 2 in ogljikom 3 .

Za iskanje dvojne vezi moramo uporabiti manjše število (2): BUTENO -2

Po podatkih Mednarodne zveze za čisto in uporabno kemijo ( IUPAC ) bi bilo treba navedbo lokacije rahlo označiti, preden se ta nahaja (pri zgornjih strukturnih formulah dvojna vez, ki jo predstavlja vmesni proizvod). "-En").

S tem imamo drugo obliko, ki je mimogrede najbolj pravilna, da napišemo nomenklaturo razpoložljivih strukturnih oblik.

CH ₂ = CH-CH ₂ -CH ₃ : BUTENE -1 ali BUT-1-ENO (najbolj pravilna oblika)

CH3-CH = CH2-CH3 : BUTENE -2 ali BUT-2-ENO (najbolj pravilna oblika)

Več o IUPAC in nomenklaturi.