Общата формула на алкените. Свойства и характеристики на алкени

Най-простите органични съединения са ограничаващите и ненаситените въглеводороди. Те включват вещества от класа алкан, алкини, алкени.

Техните формули включват водородни и въглеродни атоми в определена последователност и количество. Те често се срещат в природата.

Определение на алкени

Друго име е олефините или етиленовите въглеводороди. Това е името на този клас съединения през 18-ти век, когато е била отворена маслена течност минус-етиленхлорид.

Алкените включват вещества, състоящи се от водородни и въглеродни елементи. Те се отнасят до ациклични въглеводороди. В тяхната молекула съществува единична двойна (ненаситена) връзка, свързваща два въглеродни атома един към друг.

Формули на алкени

Всеки клас съединения има свое собствено химическо обозначение. В тях символите на елементите на периодичната система показват състава и структурата на свързването на всяко вещество.

Общата формула на алкените се обозначава както следва:_пН_2n, където числото n е по-голямо или равно на 2. При дешифриране е ясно, че за всеки въглероден атом има два водородни атома.

Молекулните формули на алкените от хомоложните серии са представени от следните структури: C₂Н₄, C₃Н₆,C₄Н₈, C₅Н₁₀, C₆Н₁₂, C₇Н₁₄, C₈Н₁₆, C₉Н₁₈, C₁₀Н₂₀. Може да се види, че всеки последователен въглеводород съдържа още един въглерод и още 2 водород.

Има графичен символ местоположение и реда на химични съединения между атоми в молекулата, което показва формулата на алкени с помощта strukturnaya.S тирета означават валентните въглерода връзката, с водород.

Алкеновата структурна формула може да бъде изобразена в разширена форма, когато всички химически елементи и връзки са показани. С по-сбита експресия на олефини, връзката въглерод-водород не е показана с валентни тирета.

Скелетната формула е най-простата структура. Прекъснатата линия представлява основата на молекула, в която въглеродните атоми са представени от върховете и краищата му, а връзките показват водород.

Как се формират имената на олефините

Изхождайки от системната номенклатура, алкеновите формули и техните имена се състоят от структурата на алкани, принадлежащи към крайните въглеводороди. За това, в името на последния суфикс - е заменен с -лелен или -ен. Пример за това е образуването на бутилен от бутан и пентен от пентан.

За да се покаже позицията на връзката, двойното спрямо въглеродните атоми е обозначено с арабска цифра в края на името.

Името на алкените се основава на обозначаването на въглеводород с най-дългата верига, в който има двойна връзка. Обикновено се избира края на номерацията на веригата, която е най-близка до ненаситеното съединение на въглеродни атоми.

Ако структурната формула на алкените има клонове, тогава посочете имената на радикалите и техния брой и преди да ги поставите числата, съответстващи на мястото в въглеродната верига. След това следва името на въглеводорода. След като числата обикновено се поставят тире.

Има ненаситени радикални клони. Техните имена могат да бъдат тривиални или формирани съгласно систематичните правила на номенклатурата.

Например, HNS = CH- се нарича етенил или винил.

изомери

Молекулните формули на алкените не могат да показват изомерия. Въпреки това, за този клас вещества, с изключение на молекулата на етилена, пространствената модификация е присъща.

Изомерите на етиленовите въглеводороди могат да бъдат по протежение на въглеродния скелет, позицията на ненаситените връзки, междукласните или пространствените.

Общата формула на алкените определя броя въглеродни и водородни атоми във веригата, но не показва наличието и местоположението на двойната връзка. Пример за това е циклопропанът като междукласния изомер С₃Н₆ (Пропилен). друг видове изомеризъм се проявява в С₄Н₈ или бутен.

Позицията на ненаситената връзка е различна за бутен-1 или бутен-2, в първия случай двойното съединение е близо до първия въглероден атом, а във втория - в средата на веригата. Изомеризмът на въглеродния скелет може да бъде разгледан чрез примера на метилпропен (СН₃-C (CH₃) = СН₂) и изобутилен ((СН₃) 2С = СН₂).

Пространствената модификация е присъща на бутен-2 в транс и цис-позиция. В първия случай страничните радикали се намират в горната и долната част на основната въглеродна верига с двойна връзка, във втория изомер заместителите са от същата страна.

Характеристики на олефините

Общата формула на алкените определя физическото състояние на всички представители на този клас. Започвайки с етилен и завършвайки с бутилен (от C₂ до C₄), веществата съществуват в газообразна форма. Така че безцветният етен има сладка миризма, малка разтворимост във вода, молекулна маса по-малка от тази на въздуха.

В течна форма въглеводородите на хомоложната пропаст от С₅ до C₁₇. Започвайки с алкен с 18 въглеродни атома в главната верига, физическото състояние се променя в твърда форма.

Всички олефини се считат за лоши във водна среда, но са добри в разтворители от органичен характер, като например бензен или бензин. Тяхната молекулна маса е по-малка от тази на водата. Увеличаването на въглеродната верига води до повишаване на температурните характеристики при топене и кипене на тези съединения.

Свойства на олефините

Структурната формула на алкени показва наличието в скелета на двойна връзка от пи-- и sigma - съединения от два въглеродни атома. Тази структура на молекулата определя нейните химични свойства. Link-pi- се смята за не много силна, което прави възможно унищожаването му с образуването на нови две връзки-сигма, които се получават в резултат на добавянето на чифт атоми. Ненаситените въглеводороди са донори на електрони. Те участват в електрофилни процеси на свързване.

Важно химическо свойство на всички алкени е процесът на халогениране с изолиране на съединения, подобни на дихалогенираните съединения. Халогенните атоми могат да бъдат прикрепени чрез двойна връзка към въглерод. Пример за това е бромирането на пропилей с образуването на 1,2-дибромопропан:

Н₂С = СН-СН₃ + Br₂ → BrCH₂срамежлив - CHBr-CH₃.

Този процес на неутрализиране на цвета в бромна вода алкени се счита за качествено доказателство за съществуването на двойна връзка.

Важни реакции включват хидрогенирането на олигони с добавяне на водородна молекула под действието на каталитични метали като платина, паладий или никел. В резултат на това се получават наситени въглеводороди. Формули на алкани, алкени са дадени по-долу в реакцията на хидрогениране на бутен:

СН₃-СН₂-СН = СН₂ + Н₂ ^Ni→ CH₃-СН₂-СН₂-СН₃.

Процесът на прикрепване на молекулата на халогенида на олефините се нарича
хидрохалогениране, минавайки според правилото, открито от Марковков. Пример за това е хидробромирането на пропилей, за да се образува 2-бромпропан. В него водородът се комбинира с двойна връзка с въглерод, който се счита за най-хидрогениран:

СН₃-СН = СН₂ + HBr → CH₃-BrCH-СН₃.

Реакцията на алкеновото прибавяне на вода под действието на киселините се нарича хидратация. Резултатът е молекула пропанол-2 алкохол:

СН₃-НС = СН₂ + Н₂O → CH₃-OHCH-СН₃.

Когато се излага на алкени със сярна киселина, протича процес на сулфониране:

СН₃-НС = СН₂ + HOminus-OSOminus-OH → CH₃-СН₃CH-Ominus-SO₂минус-ОН.

Реакцията протича до получаване на киселинни естери, например, изопропилсулфонова киселина.

Алкените са податливи на окисляване по време на тяхното изгаряне с действието на кислорода с образуването на вода и въглероден диоксид газ:

2CH₃-НС = СН₂ + 9 О₂ → 6CO₂ + 6Н₂О.

Взаимодействието на олефиновите съединения и разредения калиев перманганат под формата на разтвор води до образуването на гликоли или алкохоли с диатомична структура. Тази реакция е също така окислителна с образуването на етиленгликол и обезцветяването на разтвора:

3H₂С = СН₂ + 4Н₂O + 2KMnO₄ - 3OHCH-CHOH + 2MnO₂ +2KOH.

Alken молекулите могат да бъдат включени в процеса на полимеризация с механизъм на свободен радикал или катион-анион. В първия случай, под въздействието на пероксидите, се получава полимер от полиетиленовия тип.

Съгласно втория механизъм катионните катализатори са киселини, а анионните вещества са органометални вещества с изолиране на стереоселективен полимер.

Какви са алканите

Те се наричат ​​също парафини или ограничават ациклични въглеводороди. Те имат линейна или разклонена структура, която съдържа само наситени прости връзки. Всички представители хомоложна серия от този клас имат общата формула С_пН_{2n + 2}.

Те съдържат само въглеродни и водородни атоми. Общата формула на алкените се формира от обозначаването на крайните въглеводороди.

Наименования на алкани и техните характеристики

Най-простият представител на този клас е метанът. То е последвано от вещества като етан, пропан и бутан. В сърцевината на името им е коренът на цифрите на гръцки език, към които се добавя суфикса. Наименованията на алканите са изброени в номенклатурата на IUPAC.

Общата формула на алкени, алкини, алкани включва само два вида атоми. Те включват елементи на въглерод и водород. Броят на въглеродните атоми във всичките три класа съвпада, разликата се наблюдава само в количеството водород, който може да бъде отделен или прикрепен. Наситените въглеводороди дават ненаситени съединения. Парафините в молекулата съдържат още 2 водородни атома, отколкото олефините, което се потвърждава от общата формула на алкани, алкени. Структурата на Alkenes се счита за ненаситена поради наличието на двойна връзка.

Ако сравним броя voshy-doshy-roshy-dnyh и ugshy-leshy-roshy-dnyh atoshy-Mov в alshy-kashy-опита, стойността ще makshy-sishy-malshy Ним, в сравнение с други класове ugshy-leshy-voshy-doshy -roshy-позиция.

Започвайки с метан и завършвайки с бутан (от C₁ до C₄), веществата съществуват в газообразна форма.

В течна форма въглеводородите на хомоложната пропаст от С₅ до C₁₆. Започвайки с алкан с 17 въглеродни атома в главната верига, физическото състояние се променя в твърда форма.

Те се характеризират с изомеризъм по протежение на въглеродния скелет и оптични модификации на молекулата.

В парафини-въглерод vashy lentshy-noshy-STI считат напълно zashy-nyashy-tymi съседен ugshy-leshy-roshy dashy-E-или-voshy doshy-roshy-dashy-E да образуват връзка тип сигма. С hishy-mishy-cheshy-ТА гледна точка, това предизвиква техните слабости svoyshy-ционни, поради което алкани се наричат ​​preshy-delshy-nyshy или nashy-syshy-schenshy-nyshy на ugshy-leshy-voshy-doshy-roshy- , лишени от афинитет.

Те влизат в заместващи реакции, свързани с радикална халогениране, сулфохлориране или нитриране на молекулата.

Парафините претърпяват окисляване, изгаряне или разлагане при високи температури. Под действието на ускорители на реакцията има отделяне на водородни атоми или дехидрогениране на алкани.

Какво представляват алкините

Те също така се наричат ​​ацетиленови въглеводороди, в които в въглеродната верига присъства тройна връзка. Структурата на алкините е описана с общата формула С_пН_2н-2. Това показва, че за разлика от алканите ацетиленовите въглеводороди нямат четири водородни атома. Те се заместват с тройна връзка, образувана от две pi-- съединения.

Такава структура определя химичните свойства на даден клас. Структурната формула на алкени и алкини ясно показва ненасищане на техните молекули, както и наличието на двойна (Н₂C꞊CH₂) и тройна (HCequiv-CH) връзка.

Име на алкините и техните характеристики

Най-простият представител е ацетилен или HCequiv-CH. Нарича се още и етин. Той произлиза от името на наситен въглеводород, в който суфиксът се отстранява и се добавя. В имената на дългите алкини цифрата показва местоположението на тройната връзка.

Познаването на структурата на наситени и ненаситени въглеводороди може да се определи съгласно писмо означава обща формула в алкини: а) СпН2п- а) СпН2п + 2 в) СпН2п-2 с) СпН2п-6. Правилният отговор е третата опция.

Започвайки с ацетилен и завършвайки с бутан (от C₂ до C₄), веществата са газообразни.

В течната форма има въглеводороди на хомоложната пропаст от С₅ до C₁₇. Започвайки с алкин с 18 въглеродни атома в главната верига, физическото състояние се променя в твърда форма.

Те се характеризират с изомеризъм по протежение на въглеродния скелет, чрез позицията на тройната връзка, както и чрез междукласните модификации на молекулата.

Според техните химични характеристики, ацетиленовите въглеводороди са подобни на алкени.

Ако алкинът има терминална тройна връзка, тогава те действат като киселина, за да образуват алкинови соли, например NaCequiv-CNa. Наличието на две пи - свързването прави молекулата на ацетилидин на натрий силен нуклеофил, влизащ в реакцията на заместване.

Ацетиленът се подлага на хлориране в присъствието на меден хлорид, за да се получи дихлороацетилен, кондензация под действието на халоалкини с изолиране на диацетиленовите молекули.

Алкините участват в реакциите за електрофилно прикрепване, чийто принцип е основата на халогениране, хидрохалогениране, хидродация и карбонилиране. Тези процеси обаче са по-слаби от алкени с двойна връзка.

За ацетиленовите въглеводороди са възможни реакции на добавяне чрез нуклеофилен тип молекула на алкохол, първичен амин или сероводород.