Misal 2.2.
2,4,5 trimetil-3-etilheksan birləşməsinin struktur formulunu yazın. Bu birləşmənin ümumi düsturunu yazın.
1. Əsas (ən uzun karbon zənciri) qeydə alınır, yəni. Önerilən ad sonunda alkanın karbon skeleti yazılır. AT bu misal heksandır və bütün karbon atomları nömrələnir:
C - C - C - C - C - C
2. Düsturda göstərilən rəqəmlərə uyğun olaraq bütün əvəzedicilər yerləşdirilir.
C - C - C - C - C - C
CH 3 C 2 H 5 CH 3 CH 3
3. Karbon atomlarının tetravalentlik şərtlərini müşahidə edərək, karbon skeletində karbon atomlarının qalan sərbəst valentliklərini hidrogen atomları ilə doldurun:
CH 3 - CH - CH - CH - CH - CH 3
CH 3 C 2 H 5 CH 3 CH 3
4. Verilmiş birləşmədəki karbon atomlarının sayı 11. Bu birləşmənin empirik formulu C 11 H 24-dür.
Alkanların izomerliyi. İzomerlərin struktur düsturlarının alınması.
Eyni tərkibə malik olan, lakin müxtəlif strukturlarda fərqlənən molekullara izomerlər deyilir. İzomerlər bir-birindən kimyəvi və fiziki xüsusiyyətlərə görə fərqlənirlər.
AT üzvi kimya Bir neçə növ izomerizm var. Alifatik karbohidrogenləri məhdudlaşdıran - alkanlar bir xarakterə malikdir, izomerizmin ən sadə növü. Bu tip izomerizm struktur və ya karbon skelet izomerizmi adlanır.
Metan, etan və propan molekullarında karbon atomlarının birləşməsinin yalnız bir sırası ola bilər:
N N N N N
│ │ │ │ │ │
N - C - N N - C - C - N N - C - C - C - N
│ │ │ │ │ │
N N N N N
Metan etan propan
Əgər bir karbohidrogen molekulunda üçdən çox atom varsa, onda onların bir-birinə bağlanma qaydası fərqli ola bilər. Məsələn, C 4 H 8 butan iki izomer ehtiva edə bilər: xətti və budaqlı.
Misal 2.3. C 5 H 12 pentanın bütün mümkün izomerlərini tərtib edin və adlandırın.
Ayrı-ayrı izomerlərin struktur düsturlarını əldə edərkən aşağıdakı kimi hərəkət etmək olar.
1. Bir molekuldakı karbon atomlarının ümumi sayına görə (5) əvvəlcə düz bir karbon zəncirini - karbon skeletini yazıram:
2. Sonra bir həddindən artıq karbon atomunu “parçalayaraq”, onları zəncirdə qalan karbonlara elə düzün ki, maksimumu əldə edin. mümkün sayı tamamilə yeni strukturlar. Bir karbon atomunun pentandan çıxarılması ilə yalnız daha bir izomer əldə etmək olar:
3. Zəncirdən “çıxarılan” karbonu yenidən təşkil etməklə başqa izomer əldə etmək mümkün deyil, çünki onu əsas zəncirin üçüncü karbon atomuna çevirərkən adların tərtibi qaydalarına əsasən, əsas zəncirin nömrələnməsi sağdan sola etmək lazımdır. Pentandan iki karbon atomunu çıxarmaqla başqa bir izomer əldə etmək olar:
4. Karbon atomlarının tetravalentlik şərtlərini müşahidə edərək, karbon skeletində karbon atomlarının qalan sərbəst valentliklərini hidrogen atomları ilə doldurun.
(Misal 2.2-ə baxın.)
Qeyd: başa düşmək lazımdır ki, bir molekulu özbaşına "əyməklə" yeni bir izomer əldə etmək mümkün deyil. İzomerlərin əmələ gəlməsi yalnız birləşmənin ilkin quruluşu pozulduqda müşahidə olunur. Məsələn, aşağıdakı əlaqələr
C - C - C - C - C və C - C - C
izomerlər deyil, eyni pentan birləşməsinin karbon skeletidir.
3. MƏHDUD HİDROKARBONLARIN KİMYƏSİ XÜSUSİYYƏTLƏRİ
(tapşırıqlar №№ 51 - 75)
Ədəbiyyat:
N.L. Qlinka. Ümumi kimya. - L .: Kimya, 1988, ch.XV, s.164, s. 452-455.
Misal 3.1. Nümunə olaraq pentandan istifadə edərək alkanların kimyəvi xassələrini xarakterizə edin. Reaksiya şərtlərini göstərin və reaksiya məhsullarını adlandırın.
Qərar:
1. Alkanların əsas reaksiyaları sərbəst radikal mexanizmi ilə gedən hidrogen əvəzetmə reaksiyalarıdır.
1.1. Halogenləşmə h n
CH 3 - CH 2 - CH 2 - CH 2 - C H 3 + Cl 2 ¾¾® CH 3 - CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 2 Cl + HCl
pentan 1-xloropentan
CH 3 - C H 2 - CH 2 - CH 2 - CH 3 + Cl 2 ¾¾® CH 3 - CH - CH 2 - CH 2 - CH 3 + HCl
2-xloropentan
CH 3 - CH 2 - C H 2 - CH 2 - CH 3 + Cl 2 ¾¾® CH 3 - CH 2 - CH - CH 2 - CH 3 + HCl
3-xloropentan
Pentan molekulunda reaksiyanın birinci mərhələsində hidrogen atomunun əvəzlənməsi həm ilkin, həm də ikinci dərəcəli karbon atomunda baş verəcək və nəticədə izomer monoxlor törəmələrinin qarışığı əmələ gələcək.
Bununla belə, hidrogen atomunun ilkin karbon atomu ilə bağlanma enerjisi ikinci dərəcəli karbon atomundan və üçüncü dərəcəli karbon atomundan daha böyük olduğundan, üçüncü karbon atomu ilə əlaqəli hidrogen atomunun dəyişdirilməsi daha asandır. Bu fenomen seçicilik adlanır. Daha az aktiv halogenlərdə (brom, yod) daha aydın görünür. Temperatur yüksəldikcə seçicilik azalır.
1.2. Nitrasiya (M.M.Konovalovun reaksiyası)
HNO 3 \u003d OHNO 2 Katalizator H 2 SO 4 kons.
Reaksiya nəticəsində nitro törəmələrinin qarışığı əmələ gəlir.
t \u003d 120-150 0 С
CH 3 - CH 2 - CH 2 - CH 2 - C H 3 + OHNO 2 ¾¾® CH 3 - CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 2 NO 2 + H 2 O
pentan 1-nitropentan
t \u003d 120-150 0 С
CH 3 - C H 2 - CH 2 - CH 2 - CH 3 + OHNO 2 ¾¾® CH 3 - CH - CH 2 - CH 2 - CH 3 + H 2 O
NO 2 2-nitropentan
t \u003d 120-150 0 С
CH 3 - CH 2 - C H 2 - CH 2 - CH 3 + OHNO 2 ¾¾® CH 3 - CH 2 - CH - CH 2 - CH 3 + H 2 O
NO 2 3-nitropentan
1.3. Sulfonasiya reaksiyası Konsentratlı H 2 SO 4 \u003d OHSO 3 H
CH 3 - CH 2 - CH 2 - CH 2 - C H 3 + OHSO 3 H ® CH 3 - CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 2 SO 3 H + H 2 O
pentan 1-sulfopentan
2. Tam oksidləşmə reaksiyası - yanma.
C 5 H 12 + 8 (O 2 + 3.76 N 2) ® 5CO 2 + 6H 2 O + 8 × 3.76N 2
3. Termik parçalanma
C 5 H 12 ® 5C + 6H 2
4. Krekinq - alkan və alkenin əmələ gəlməsi ilə parçalanma reaksiyası
CH 3 - CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 3 ¾¾® CH 3 - CH 3 + CH 2 \u003d CH - CH 3
pentan etan propen
5. İzomerləşmə reaksiyası
CH 3 - CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 3 ¾¾® CH 3 ¾ C ¾ CH 3
CH 3 2,2-dimetilpropan
Misal 3.2. Alkanların alınması üsullarını təsvir edin. Propan hasil etmək üçün istifadə edilə bilən reaksiya tənliklərini yazın.
Qərar:
1. Alkanların krekinqi
CH 3 - CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 3 ® CH 3 - CH 2 - CH 3 + CH 2 \u003d CH - CH 3
heksan propan propen
2. Wurtz reaksiyası
CH 3 - Cl + 2Na + Cl - CH 2 - CH 3 ® CH 3 - CH 2 - CH 3 + 2NaCl
xlorometan xloroetan propan
3. Halogenləşdirilmiş alkanların bərpası
3.1. Hidrogenin azalması
CH 3 - CH 2 - CH 2 - I + H - H® CH 3 - CH 2 - CH 3 + HI
1-iyodopropan hidrogen propan
3.2. Hidrogen halid ilə bərpa
CH 3 - CH 2 - CH 2 - I + H - I® CH 3 - CH 2 - CH 3 + I 2
1-iyodopropan yodo-propan yod
birləşmə
CH 3 - CH 2 - CH 2 - C \u003d O + NaOH ¾¾¾® CH 3 - CH 2 - CH 3 + Na 2 CO 3
natrium duzu \ hidroksid propan karbonat
butanoik turşu ONa natrium natrium (soda)
5. Doymamış karbohidrogenlərin hidrogenləşməsi
5.1. Alkenlərin hidrogenləşməsi
CH 2 \u003d CH - CH 3 + H 2 ® CH 3 - CH 2 - CH 3
propan propan
5.2. Alkin hidrogenləşməsi
CH º C - CH 3 + 2H 2 ® CH 3 - CH 2 - CH 3
Maddələrdə atomlar bir-birinə müəyyən ardıcıllıqla bağlanır və atom cütləri arasında (kimyəvi bağlar arasında) müəyyən bucaqlar vardır. Bütün bunlar maddələrin xarakteristikası üçün lazımdır, çünki onların fiziki və kimyəvi xassələri bundan asılıdır. Maddələrdəki bağların həndəsəsi haqqında məlumat struktur düsturlarda qismən (bəzən tamamilə) əks olunur.
Struktur formullarda atomlar arasındakı əlaqə çubuqla təmsil olunur. Misal üçün:
Suyun kimyəvi formulu H2O, struktur formulu H-O-H,
Natrium peroksidin kimyəvi formulu Na2O2, struktur formulu isə Na-O-O-Na,
Azot turşusunun kimyəvi formulu HNO2, struktur formulu isə H-O-N=O-dur.
Struktur formulları təsvir edərkən tire adətən elementlərin stokiometrik valentliyini göstərir. Stokiometrik valentliyə əsaslanan struktur düsturlar bəzən adlanır qrafik.Bu cür struktur düsturlar atomların tərkibi və düzülüşü haqqında məlumat daşıyır, lakin atomlar arasındakı kimyəvi bağlar haqqında düzgün məlumat ehtiva etmir.
Struktur formul - Bu qrafik şəkil kimyəvi quruluş atomların bağlanma qaydasını, onların həndəsi düzülməsini göstərən maddənin molekulları. Bundan əlavə, onun tərkibinə daxil olan atomların valentliyini aydın şəkildə göstərir.
Bu və ya digərinin struktur formulunun düzgün yazılması üçün kimyəvi atomların başqa atomlarla müəyyən sayda elektron cütü yaratmaq qabiliyyətinin nə olduğunu yaxşı bilməli və başa düşməlisiniz. Axı, kimyəvi bağlar çəkməyə kömək edəcək valentlikdir. Məsələn, ammonyak NH3-ün molekulyar formulu verilmişdir. Struktur formul yazmalısınız. Unutmayın ki, hidrogen həmişə monovalentdir, ona görə də onun atomları bir-birinə bağlana bilməz, buna görə də azotla bağlanacaqlar.
Üzvi birləşmələrin struktur düsturlarını düzgün yazmaq üçün A.M. nəzəriyyəsinin əsas müddəalarını təkrarlayın. Butlerov, ona görə izomerlər var - eyni elementar tərkibli, lakin fərqli maddələr kimyəvi xassələri. Məsələn, izobutan və butan. Onların molekulyar formulu eynidir: C4H10, lakin strukturları fərqlidir.
Xətti formulda hər bir atom ayrıca yazılır, ona görə də belə bir şəkil çox yer tutur. Bununla belə, struktur formulunu tərtib edərkən, hər bir karbon atomu üçün hidrogen atomlarının ümumi sayını təyin edə bilərsiniz. Və qonşu karbonlar arasında xətlər şəklində kimyəvi bağlar çəkin.
Normal quruluşlu bir karbohidrogenlə, yəni şaxələnməmiş karbon atomları zənciri ilə izomerləri yazmağa başlayın. Sonra digər daxili karbona bağlanan bir karbon atomu ilə azaldın. Müəyyən bir zəncir uzunluğu ilə izomerlərin yazılması üçün bütün variantları tükəndikdən sonra onu daha bir karbon atomu ilə azaldın. Və yenidən zəncirin daxili karbon atomuna əlavə edin. Məsələn, n-pentan, izopentan, tetrametilmetanın struktur düsturları. Beləliklə, molekulyar formulu C5H12 olan bir karbohidrogen üç izomerə malikdir. Aşağıdakı məqalələrdə izomerizm və homologiya hadisələri haqqında daha çox məlumat əldə edin!
Kimyada ən vacib vəzifələrdən biri düzgün tərtib etməkdir kimyəvi düsturlar. Kimyəvi düstur, elementin və indekslərin Latın işarəsindən istifadə edərək kimyəvi maddənin tərkibinin yazılı təsviridir. Düsturun düzgün tərtib edilməsi üçün bizə mütləq dövri cədvəl və bilik lazımdır sadə qaydalar. Onlar olduqca sadədir və hətta uşaqlar da onları xatırlaya bilər.
Kimyəvi formulları necə yazmaq olar
Kimyəvi formulların hazırlanmasında əsas anlayış “valentlik”dir. Valentlik bir elementin birləşmədə müəyyən sayda atom tutma xüsusiyyətidir. Kimyəvi elementin valentliyinə dövri cədvəldə baxmaq olar, həmçinin sadə ümumi qaydaları yadda saxlamaq və tətbiq etməyi bacarmaq lazımdır.
- Əsas alt qrupda olması şərti ilə metalın valentliyi həmişə qrup nömrəsinə bərabərdir. Məsələn, kaliumun valentliyi 1, kalsiumun isə 2 valentliyi var.
- Qeyri-metallar bir az daha çətindir. Qeyri-metal daha yüksək və daha aşağı valentliyə malik ola bilər. Ən yüksək valentlik qrup nömrəsinə bərabərdir. Ən aşağı valentlik elementin qrup nömrəsini səkkizdən çıxmaqla müəyyən edilə bilər. Metallarla birləşdirildikdə, qeyri-metallar həmişə daha aşağı valentliyə malikdirlər. Oksigen həmişə 2 valentliyə malikdir.
- İki qeyri-metalın birləşməsində dövri cədvəldə sağda və yuxarıda yerləşən kimyəvi element ən aşağı valentliyə malikdir. Bununla belə, flüor həmişə 1 valentliyə malikdir.
- Daha bir şey mühüm qaydaəmsalları yerləşdirərkən! Ümumi sayı Bir elementin valentlikləri həmişə digər elementin valentliklərinin ümumi sayına bərabər olmalıdır!
Litium və azot birləşməsinin nümunəsində əldə edilmiş bilikləri möhkəmləndirək. Litium metalın valentliyi 1-ə bərabərdir. Qeyri-metal azot 5-ci qrupda yerləşir və daha yüksək 5 və 3-dən aşağı valentliyə malikdir. Artıq bildiyimiz kimi, metallarla birləşmələrdə qeyri-metallar həmişə aşağı valentlik, buna görə də bu vəziyyətdə azot üç valentliyə sahib olacaqdır. Əmsalları düzürük və istədiyiniz düsturu alırıq: Li 3 N.
Beləliklə, sadə şəkildə, biz kimyəvi düsturlar hazırlamağı öyrəndik! Düsturların tərtibi alqoritmini daha yaxşı yadda saxlamaq üçün onun qrafik təsvirini hazırlamışıq.
Təlimat
Struktur formulları tərtib edərkən atomların valentliyini təyin etmək üçün istifadə edin dövri sistem. Üç ölçülü struktur formul bir molekuldakı atomların məsafəsini dəqiq göstərməyə kömək edəcəkdir.
Mənbələr:
- maddələrin struktur formulu
- Kompleks birləşmələrin düsturlarını tərtib etmək
Bəziləri hələ də struktur tərtib etmək lazım olan məktəb kimya dərslərini xatırlayır düsturlar karbohidrogenlər və onların izomerləri. Bu arada, burada super mürəkkəb bir şey yoxdur. Düsturların hazırlanmasında müəyyən bir alqoritmlə rəhbər olmaq kifayətdir.
Təlimat
Karbohidrogenin molekulyar formulu ilə tanış olun. Buna əsaslanaraq əvvəlcə budaqlanmamış karbon skeleti (karbon zənciri) üçün düstur hazırlayın.
Karbon zəncirini bir atomla azaldın. Belə təşkil edin yan filial karbon zənciri. Unutmayın ki, zəncirin həddindən artıq atomlarında yerləşən atomlar yan budaqlardır.
Hansı kənarın yan budağa daha yaxın olduğunu müəyyənləşdirin. Bu kənardan başlayaraq karbon zəncirini yenidən nömrələyin. Hidrogen atomlarını karbona görə düzün.
Zəncirdəki digər karbonlarda yan budaqlana biləcəyinizi müəyyənləşdirin. Müsbət nəticələr olduqda, edin düsturlar. Bu mümkün deyilsə, əsas karbon zəncirini başqa bir atomla azaldın və başqa bir yan budaq kimi qoyun. Diqqət edin: bir karbonun yanında 2-dən çox yan budaq yerləşdirilə bilməz.
Yan filialın ən yaxın olduğu kənardan yuxarıdakı seriya nömrələrini düzün. Karbonun valentliyini nəzərə alaraq hidrogen atomlarını hər bir atomun yaxınlığında yerləşdirin.
Əsas zəncirdəki digər karbonlarda yan budaqların olma ehtimalının olub olmadığını yenidən yoxlayın. Əgər bu mümkündürsə, onda edin düsturlar mümkün izomerlər, əgər olmasa - karbon zəncirini başqa bir atomla azaldın və onu yan budaq kimi təşkil edin. İndi bütün atom zəncirini nömrələyin və yenidən tərtib etməyə çalışın düsturlar izomerlər. İki yan budağın artıq zəncirin kənarlarından eyni məsafədə olması halında, daha çox yan budaq ilə kənardan nömrələnməyə başlayın.
Yan budaqların yerləşməsi üçün bütün imkanları tükənənə qədər bu addımlara davam edin.
Qeydiyyatın asanlığı üçün kimyəvi birləşmə və kimyəvi maddənin quruluşu, xüsusi işarələr, işarələr, rəqəmlər və köməkçi işarələrdən istifadə edərək kimyəvi düsturların tərtib edilməsi üçün müəyyən qaydalar yaradılmışdır.
Təlimat
Kimyəvi düsturlar kimyəvi tənliklərin yazılmasında, sxematik təsvirdə kimyəvi proseslər, əlaqələri. Onlar üçün bir çoxluq olan sözdə dil istifadə olunur simvollar, məsələn, kimyəvi elementlərin simvolları, təsvir olunan maddədəki hər bir elementin atomlarının sayı və s.
Kimyəvi elementlərin rəmzləri - Latın əlifbasının bir və ya bir neçə hərfi, birincisi böyükdür. Bu elementin tam adının sxematik qeydidir, məsələn, Ca kalsium və ya latdır. kalsium.
Atomların sayı riyazi rəqəmlərlə ifadə edilir, məsələn, H_2 iki hidrogen atomudur.
Kimyəvi yazmağın bir neçə yolu var düsturlar: ən sadə, empirik, rasional və . Ən sadə qeyd, kimyəvi elementin işarəsindən sonra alt işarə kimi göstərilən atom kütləsinin göstəricisi ilə kimyəvi elementlərin nisbətini əks etdirir. Məsələn, H_2O su molekulunun ən sadə formuludur, yəni. iki hidrogen atomu və bir oksigen atomu.
empirikdən fərqlidir ən sadə mövzular, bu maddənin tərkibini əks etdirir, lakin molekulların quruluşunu deyil. Formula bir molekuldakı atomların sayını göstərir, bu da alt işarə kimi göstərilir.
Ən sadə və empirik düsturlar arasındakı fərq qeyd ilə göstərilir düsturlar benzol: müvafiq olaraq CH və C_6H_6. Bunlar. ən sadə düstur karbon və hidrogen atomlarının birbaşa nisbətini göstərir, empirik düstur isə maddə molekulunun 6 karbon atomu və 6 hidrogen atomundan ibarət olduğunu bildirir.
Rasional düstur birləşmədə element atomlarının mövcudluğunu aydın şəkildə göstərir. Belə qruplar mötərizə içərisindədir və onların sayı mötərizədən sonra alt işarə ilə göstərilir. Formula həmçinin atomların kompleks birləşmələrini (neytral molekullu birləşmələr, ion) ehtiva edən kvadrat mötərizələrdən istifadə edir.
Struktur formul iki və ya qrafik olaraq təsvir edilmişdir üçölçülü məkan. Atomlar arasındakı kimyəvi bağlar xətlər şəklində təsvir edilir, atomlar əlaqədə iştirak etdikləri qədər göstərilir. Maddənin formulu ən aydın şəkildə atomların nisbi mövqeyini və aralarındakı məsafəni göstərən üçölçülü təsvirdə ifadə olunur.
Əlaqədar videolar
Karbohidrogendir üzvi maddələr, yalnız iki elementdən ibarətdir: karbon və hidrogen. Doymuş, ikiqat və ya üçlü bağ ilə doymamış, siklik və aromatik ola bilər.
Tapşırıq.
Mürəkkəb üzvi formulları adi WORD üsulları ilə çəkmək olduqca zəhmətlidir. Bu problemi həll etmək üçün xüsusi kimyəvi redaktorlar yaradılmışdır. Onlar ixtisas və imkanlarına, interfeysin mürəkkəblik dərəcəsinə və onlarda işləməyə görə fərqlənirlər. Bu dərsdə lazımi düsturlarla sənəd faylı hazırlayaraq bu redaktorlardan birinin işi ilə tanış olmalıyıq.ChemSketh redaktorunun ümumi xüsusiyyətləri
Kimyəvi redaktor ChemSketch uyğun olaraq Kanadanın "Advanced Chemistry Development" şirkətinin ACD / Labs proqram paketindən funksionallıq ChemDraw redaktorundan geri qalmır və hətta müəyyən mənada onu üstələyir. ChemDraw-dan (yaddaş ölçüsü 60 meqabayt) fərqli olaraq, ChemSketch diskdə cəmi 20 meqabayt yer tutur. ChemSketch istifadə edərək yaradılan sənədlərin kiçik bir məbləğ tutması da vacibdir - cəmi bir neçə kilobayt. Bu kimyəvi redaktor daha çox orta mürəkkəblik səviyyəli üzvi düsturlarla işləməyə yönəlib (hazır düsturların böyük bir kitabxanası var), lakin orada qeyri-üzvi maddələrin kimyəvi düsturlarını yaratmaq da rahatdır. O, 3D məkanında molekulları optimallaşdırmaq, molekulyar strukturdakı atomlar arasında məsafələri və əlaqə bucaqlarını hesablamaq və daha çox şey üçün istifadə edilə bilər.
