Təlimat
Struktur formulları tərtib edərkən atomların valentliyini müəyyən etmək üçün dövri sistemdən istifadə edin. Üç ölçülü struktur düstur molekuldakı atomların məsafəsini dəqiq göstərməyə kömək edəcək.
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. Bunun əsasında əvvəlcə budaqlanmamış karbon skeleti (karbon zənciri) üçün düstur hazırlayın.
Karbon zəncirini bir atomla azaldın. Belə təşkil edin yan filial karbon zənciri. Unutmayın ki, zəncirin ekstremal 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, nömrələnməyə daha çox yan budaqları olan kənardan başlayın.
Yan budaqların yerləşməsi üçün bütün imkanları tükənənə qədər bu addımlara davam edin.
Kimyəvi maddənin kimyəvi tərkibini və quruluşunu qeyd etmək rahatlığı üçün xüsusi simvollar, simvollar, rəqəmlər və köməkçi işarələrdən istifadə edərək kimyəvi düsturların tərtib edilməsi üçün müəyyən qaydalar yaradılmışdır.
Təlimat
Kimyəvi düsturlar kimyəvi tənliklərin yazılmasında, sxematik təsvir 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 başdır. 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 notasiya ilə göstərilir düsturlar benzol: müvafiq olaraq CH və C_6H_6. Bunlar. ən sadə düstur karbon və hidrogen atomlarının birbaşa nisbətini göstərir, empirik isə maddə molekulunun 6 karbon atomu və 6 hidrogen atomundan ibarət olduğunu söyləyir.
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 atomların nisbi mövqeyini və aralarındakı məsafəni göstərən üçölçülü təsvirdə ən aydın şəkildə ifadə edilir.
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.
Kimyanın ən mühüm vəzifələrindən biri kimyəvi düsturların düzgün tərtib edilməsidir. 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 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 ən aşağı valentlik budur kimyəvi element, dövri cədvəldə sağda və yuxarıda yerləşir. 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 valentliyə malikdir, buna görə də bu halda azot üç valentliyə malik 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.
Struktur formuldur qrafik şəkil kimyəvi quruluş maddələr. O, atomların sırasını, həmçinin maddənin ayrı-ayrı hissələri arasındakı əlaqəni göstərir. Bundan əlavə, maddələrin struktur formulları molekula daxil olan bütün atomların valentliklərini aydın şəkildə nümayiş etdirir.
Struktur formulun yazılmasının xüsusiyyətləri
Tərtib etmək üçün sizə kağız, qələm, Mendeleyevin elementlərinin dövri sistemi lazımdır.
Ammonyak üçün qrafik düstur çəkmək lazımdırsa, nəzərə almaq lazımdır ki, hidrogen yalnız bir əlaqə yarada bilər, çünki onun valentliyi birdir. Azot beşinci qrupdadır (əsas alt qrup), xarici enerji səviyyəsində beş valent elektrona malikdir.
Onlardan üçünü hidrogen atomları ilə sadə bağlar yaratmaq üçün istifadə edir. Nəticədə, struktur formul olacaq növbəti görünüş: azot mərkəzdə, hidrogen atomları onun ətrafında yerləşir.
Düsturların yazılması üçün göstərişlər
Müəyyən bir kimyəvi maddə üçün struktur formulunun düzgün yazılması üçün atomun quruluşu, elementlərin valentliyi haqqında təsəvvürün olması vacibdir.
Köməyi ilə olur bu konsepsiyaüzvi və qeyri-üzvi maddələrin qrafik quruluşunu təsvir etmək mümkündür.
üzvi birləşmələr
Üzvi kimya qrafik strukturun istifadəsini nəzərdə tutur kimyəvi maddələr yazarkən müxtəlif siniflər kimyəvi reaksiyalar. Struktur formul Butlerovun üzvi maddələrin quruluşu nəzəriyyəsi əsasında tərtib edilmişdir.
Buraya dörd müddəa daxildir, buna görə izomerlərin struktur düsturları yazılır, analitin kimyəvi xassələri haqqında fərziyyə edilir.
İzomer strukturlarının tərtibinə nümunə
İzomerlər üzvi kimyada eyni keyfiyyət və kəmiyyət tərkibinə malik olan, lakin atomların molekulda (strukturunda) düzülüşü, kimyəvi aktivliyi ilə fərqlənən maddələr adlanır.
Üzvi maddələrin qrafik quruluşunun tərtibi ilə bağlı suallar 11-ci sinifdə keçirilən vahid dövlət imtahanının suallarına daxildir. Məsələn, C 6 H 12 tərkibinin izomerlərinin struktur formullarının adını verməklə yanaşı tərtib etməlisiniz. Belə bir vəzifə ilə necə məşğul olmaq olar?
Əvvəlcə belə bir tərkibə malik olan maddələrin üzvi maddələrin hansı sinfinə aid ola biləcəyini başa düşməlisiniz. Nəzərə alsaq ki, karbohidrogenlərin iki sinfi eyni anda C n H 2n ümumi formuluna malikdir: alkenlər və sikloalkanlar, hər bir sinif üçün bütün mümkün maddələrin strukturlarını tərtib etmək lazımdır.
Başlamaq üçün alkenlər sinfinə aid olan bütün karbohidrogenlərin düsturlarını nəzərdən keçirə bilərik. Onlar struktur formulunun hazırlanmasında əks etdirilməli olan bir çox (ikiqat) bağın olması ilə xarakterizə olunur.
Molekulda altı karbon atomunun olduğunu nəzərə alsaq, əsas zənciri təşkil edirik. İlk karbondan sonra ikiqat bağ qoyuruq. Butlerov nəzəriyyəsinin ilk mövqeyindən istifadə edərək, hər bir karbon atomu üçün (valentlik dörd) təyin etdik tələb olunan məbləğ hidrogenlər. Yaranan maddəni adlandıraraq, sistematik nomenklaturadan istifadə edirik, heksen-1 alırıq.
Əsas zəncirdə altı karbon atomunu buraxırıq, ikinci karbondan sonra ikiqat bağın mövqeyini hərəkət etdiririk, heksen-2 alırıq. Çoxlu bağı struktur boyunca hərəkət etdirməyə davam edərək, heksen-3 formulunu tərtib edirik.
Sistematik nomenklatura qaydalarından istifadə edərək 2 metilpenten-1 alırıq; 3 metilpenten-1; 4 metilpenten-1. Sonra çoxlu bağı əsas zəncirdə ikinci karbondan sonra hərəkət etdiririk və alkil radikalını ikinciyə, sonra üçüncü karbon atomuna yerləşdiririk, 2 metilpenten-2, 3 metilpenten-2 əldə edirik.
Eynilə, izomerləri tərtib etməyə və adlandırmağa davam edirik. Baxılan strukturlar iki növ izomerizmi təmsil edir: karbon skeleti, çoxlu bağ mövqeləri. Bütün hidrogen atomlarını ayrıca göstərmək lazım deyil, qısaldılmış struktur düsturlarının variantlarından istifadə edilə bilər, hər bir karbon atomu üçün hidrogenin sayını ümumiləşdirir, onların müvafiq göstəricilərini göstərir.
Nəzərə alsaq ki, alkenlər və sikloalkanlar oxşar ümumi formullara malikdirlər, izomer strukturları tərtib edilərkən bu fakt nəzərə alınmalıdır. Əvvəlcə qapalı bir sikloheksanın quruluşunu tərtib edə bilərsiniz, sonra mümkün yan zəncir izomerlərinə baxa bilərsiniz, metilsiklopentan, dimetilsiklobutan və s.
Xətt strukturları
Turşuların struktur formulları bunlardır tipik nümayəndələr oxşar bina. Güman edilir ki, hər bir fərdi atom, atomlar arasındakı valentliklərin sayını tire ilə göstərən qrafik düsturları yaratarkən göstərilmişdir.
Nəticə
Hazır struktur formullarına əsasən, maddənin tərkibinə daxil olan hər bir elementin valentliyini müəyyən etmək, molekulun mümkün kimyəvi xassələrini təklif etmək mümkündür.
Butlerovun üzvi maddələrin quruluşu nəzəriyyəsi işlənib hazırlandıqdan sonra eyni keyfiyyət və kəmiyyət tərkibinə malik olan maddələrin xassələrinin fərqini izomeriya hadisəsi ilə izah etmək mümkün olmuşdur. Valentliyin tərifindən istifadə edərək, dövri sistem Mendeleyevin elementləri, istənilən qeyri-üzvi və üzvi maddələr qrafik şəkildə göstərilə bilər. Üzvi kimyada kimyəvi çevrilmələrin alqoritmini başa düşmək və onların mahiyyətini izah etmək üçün struktur düsturlar tərtib edilir.
Bir tapşırıq.
Mürəkkəb üzvi düsturları adi WORD üsulları ilə çəkmək olduqca zəhmətlidir. Bu problemi həll etmək üçün xüsusi kimyəvi redaktorlar yaradılmışdır. Onlar ixtisas və imkanlarına görə, interfeysin mürəkkəblik dərəcəsinə və onlarda işləməyə görə fərqlənirlər. Bu dərsdə lazımi formullarla sənəd faylı hazırlayaraq bu redaktorlardan birinin işi ilə tanış olmalıyıq.ChemSketh redaktorunun ümumi xüsusiyyətləri
Kimya redaktoru 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 (yaddaşın ölçüsü 60 meqabayt) fərqli olaraq, ChemSketch diskdə cəmi 20 meqabayt yer tutur. ChemSketch-dən istifadə edərək yaradılan sənədlərin az miqdarda - cəmi bir neçə kilobayt tutması da vacibdir. Bu kimyəvi redaktor daha çox orta mürəkkəblik səviyyəli üzvi düsturlarla işləməyə yönəlib (hazır düsturların böyük bir kitabxanası var), lakin orada qeyri-üzvi maddələrin kimyəvi formullarını yaratmaq da rahatdır. O, 3D məkanda molekulları optimallaşdırmaq, molekulyar strukturdakı atomlar arasında məsafələri və əlaqə bucaqlarını hesablamaq və daha çox şey üçün istifadə edilə bilər.
Struktur formuluna görə üzvi birləşmələrin adlarının tərtibi.
Əksini edək. Quruluş formuluna görə üzvi birləşmənin adını tərtib edin. (Üzvi birləşmələrin adlandırılması qaydalarını oxuyun. Struktur formuluna uyğun olaraq üzvi birləşmənin adını yazın.)
4. Üzvi birləşmələrin müxtəlifliyi.
Hər gün kimyaçılar tərəfindən çıxarılan və təsvir edilən üzvi maddələrin sayı demək olar ki, min nəfər artır. İndi onların təxminən 20 milyonu məlumdur (qeyri-üzvi birləşmələr on dəfə azdır).
Üzvi birləşmələrin müxtəlifliyinin səbəbi karbon atomlarının unikallığıdır, yəni:
- kifayət qədər yüksək valentlik - 4;
Tək, ikiqat və üçlü kovalent rabitə yaratmaq bacarığı;
Bir-biri ilə birləşmək bacarığı;
Dövrlər adlanan budaqlanmış, həmçinin qapalı xətti zəncirlərin əmələ gəlməsi imkanı.
Üzvi maddələr arasında Karbonun Hidrogenlə ən böyük birləşmələri; onlara karbohidrogenlər deyilir. Bu ad elementlərin köhnə adlarından gəlir - "karbon" və "hidrogen".
Müasir təsnifatüzvi birləşmələr kimyəvi quruluş nəzəriyyəsinə əsaslanır. Təsnifat karbohidrogenlərin karbon zəncirinin struktur xüsusiyyətlərinə əsaslanır, çünki onlar tərkibinə görə sadədirlər və əksər məlum üzvi maddələrdə karbohidrogen radikalları molekulun əsas hissəsini təşkil edir.
5. Doymuş karbohidrogenlərin təsnifatı.
Üzvi birləşmələri təsnif etmək olar:
1) onların karbon çərçivəsinin quruluşuna görə. Bu təsnifat üzvi birləşmələrin dörd əsas sinfinə (alifatik birləşmələr, alisiklik birləşmələr, aromatik birləşmələr və heterosiklik birləşmələr) əsaslanır;
2) funksional qruplar üzrə.
siklik ( qeyri-tsiklik, zəncirli) birləşmələr də yağlı və ya alifatik adlanır. Bu adlar bu növün yaxşı öyrənilmiş ilk birləşmələrindən birinin təbii yağlar olması ilə əlaqədardır.
Üzvi birləşmələrin müxtəlifliyi arasında xüsusiyyətlərinə görə oxşar olan və bir-birindən bir qrup - CH 2 ilə fərqlənən maddələr qruplarını ayırd etmək olar.
Ø Kimyəvi xassələri oxşar olan və tərkibi bir-birindən qrupla fərqlənən birləşmələrə - CH 2 deyilir. homoloqlar.
Ø Nisbi molekulyar çəkilərinə görə artan qaydada düzülmüş homoloqlar əmələ gəlir homoloji sıra.
Ø Qrup - CH2 2, adlanır homoloji fərq.
Homoloji sıraya misal olaraq bir sıra doymuş karbohidrogenlər (alkanlar) ola bilər. Onun ən sadə nümayəndəsi metan CH 4-dür. Bitiş - az doymuş karbohidrogenlərin adları üçün xarakterikdir. Sonra etan C 2 H 6, propan CzH 8, butan C 4 H 10 gəlir. Beşinci karbohidrogendən başlayaraq, ad molekuldakı karbon atomlarının sayını və sonunu göstərən yunan rəqəmindən əmələ gəlir. -an. Bunlar C 5 H 12 pentan, C 6 H 14 heksan, C 7 H 16 heptan, C 8 H 18 oktan, SdH 20 nonan, C 10 H 22 dekan və s.
İstənilən növbəti homoloqun düsturunu əvvəlki karbohidrogenin düsturuna homoloji fərqi əlavə etməklə əldə etmək olar.
dörd S-N bağlantısı məsələn, metanda, ekvivalentdir və bir-birinə nisbətən 109 0 28 bucaq altında simmetrik (tetraedral) yerləşdirilir. Bunun səbəbi, bir 2s və üç 2p orbitalının birləşərək daha güclü bağlar yarada bilən dörd yeni (eyni) orbital meydana gətirməsidir. Bu orbitallar tetraedrin təpələrinə yönəldilir - orbitallar bir-birindən mümkün qədər uzaq olduqda belə bir tənzimləmə. Belə yeni orbitallara sp deyilir 3
- hibridləşdirilmiş atom orbitalları.
İstənilən birləşməni adlandırmağa imkan verən ən əlverişli nomenklaturadırsistemli şəkildəI üzvi birləşmələrin nomenklaturası.
Çox vaxt sistematik adlar əvəzetmə prinsipinə əsaslanır, yəni hər hansı birləşmə şaxələnməmiş karbohidrogen - asiklik və ya siklik hesab olunur, molekulunda bir və ya bir neçə Hidrogen atomu digər atomlar və qruplar, o cümlədən karbohidrogen qalıqları ilə əvəz olunur. . Üzvi kimyanın inkişafı ilə sistematik nomenklatura daim təkmilləşdirilir və əlavə olunur, buna Beynəlxalq Təmiz və Tətbiqi Kimya İttifaqının (IUPAC) nomenklatura komissiyası nəzarət edir.
Alkanların nomenklaturası və onların törəmə adları doymuş karbohidrogen seriyasının ilk on üzvü artıq verilmişdir. Alkanın şaxələnməmiş bir karbon zəncirinə malik olduğunu vurğulamaq üçün ada normal (n-) sözü tez-tez əlavə olunur, məsələn:
Hidrogen atomu alkan molekulundan ayrıldıqda monovalent hissəciklər əmələ gəlir ki, bunlara karbohidrogen radikalları(qısaldılmış R.
Bir valentli radikalların adları sonluğu əvəz etməklə müvafiq karbohidrogenlərin adlarından gəlir - az haqqında -il (-il). Budur müvafiq nümunələr:
Biliyə nəzarət:
1. Nəyi öyrənir üzvi kimya?
2. Üzvi maddələri qeyri-üzvi maddələrdən necə ayırmaq olar?
3. Element üzvi birləşmələrə cavabdehdirmi?
4. Üzvi reaksiyaların geri çəkilmə növləri.
5. Butanın izomerlərini yazın.
6. Hansı birləşmələrə doymuş deyilir?
7. Hansı nomenklaturanı bilirsiniz? Onların mahiyyəti nədir?
8. İzomerlər hansılardır? Nümunələr verin.
9. Struktur formul nədir?
10. Alkanların altıncı nümayəndəsini yazın.
11. Üzvi birləşmələr necə təsnif edilir?
12. Hansı ayırma üsullarını bilirsiniz?
13. Üzvi reaksiyaların geri çəkilmə növləri.
EV TAPŞIRIĞI
Məşq edin: L1. Səhifələr 4-6 L1. S. 8-12, 8 saylı mühazirə qeydlərinin təkrar izahı.
Mühazirə nömrəsi 9.
Mövzu: Alkanlar: alkanların homoloji silsiləsi, izomeriyası və nomenklaturası. Kimyəvi xassələri alkanlar (məsələn, metan və etan): yanma, əvəzetmə, parçalanma və dehidrogenləşmə. Alkanların xassələrinə görə tətbiqi.
alkanlar, alkanların homoloji silsiləsi, krekinq, homoloqlar, homoloji fərq, alkanların quruluşu: hibridləşmə növü – sp 3 .
Mövzunun öyrənilməsi planı
1. Doymuş karbohidrogenlər: tərkibi, quruluşu, nomenklaturası.
2. Üzvi birləşmələr üçün xarakterik olan kimyəvi reaksiyaların növləri.
3.Fiziki xüsusiyyətlər(metan nümunəsində).
4. Doymuş karbohidrogenlərin alınması.
5. Kimyəvi xassələri.
6. Alkanların tətbiqi.
1. Doymuş karbohidrogenlər: tərkibi, quruluşu, nomenklaturası.
karbohidrogenlər- iki elementdən ibarət ən sadə üzvi birləşmələr: karbon və hidrogen.
Alkanlar və ya doymuş karbohidrogenlər (beynəlxalq adı), molekullarında karbon atomlarının bir-biri ilə sadə (adi) bağlarla bağlandığı karbohidrogenlər adlanır və onların qarşılıqlı birləşməsində iştirak etməyən karbon atomlarının valentlikləri hidrogen atomları ilə bağlar əmələ gətirir.
Alkanlar ümumi düstura cavab verən homoloji birləşmələr silsiləsi əmələ gətirir C n H 2n+2,
harada: P
karbon atomlarının sayıdır.
Doymuş karbohidrogen molekullarında karbon atomları sadə (tək) bağ ilə bağlanır, qalan valentliklər isə hidrogen atomları ilə doyurulur. Alkanlara da deyilir parafinlər.
Doymuş karbohidrogenlərin adı üçün onlar əsasən istifadə olunur sistemli və rasionaldır nomenklatura.
Sistemli nomenklatura qaydaları.
Doymuş karbohidrogenlərin ümumi (ümumi) adı alkanlardır. Metan homoloji seriyasının ilk dörd üzvünün adları mənasızdır: metan, etan, propan, butan. Beşinci addan başlayaraq, onlar yunan rəqəmlərindən -an şəkilçisinin əlavə edilməsi ilə əmələ gəlir (bu, bütün doymuş karbohidrogenlərin bu seriyanın əcdadı - metan ilə oxşarlığını vurğulayır). İzostrukturun ən sadə karbohidrogenləri üçün onların qeyri-sistematik adları saxlanılır: izobutan, izopentan, neopentad.
By rasional nomenklatura Alkanlar ən sadə karbohidrogenin törəmələri hesab olunur - molekulunda bir və ya bir neçə hidrogen atomu radikallarla əvəz olunur. Bu əvəzedicilər (radikallar) iş stajına görə adlanır (daha az mürəkkəbdən daha mürəkkəbə). Əgər bu əvəzedicilər eynidirsə, onların sayını göstərin. Adın əsasına "metan" sözü daxildir:
Onların öz nomenklaturası var radikallar(karbohidrogen radikalları). monovalent radikallar deyilir alkillər
və hərflə işarələnir R və ya Alk.
Onlar ümumi formula
C n H 2n+ 1 .
Radikalların adları müvafiq karbohidrogenlərin adlarından şəkilçini əvəz etməklə əmələ gəlir. -anşəkilçi çəkmək -lil(metan - metil, etan - etil, propan - propil və s.).
Divalent radikallar şəkilçinin dəyişdirilməsi ilə adlandırılır -an haqqında -yliden (istisna - metilen radikalı \u003d\u003d CH 2).
Üçvalentli radikalların şəkilçisi var -ylidin (istisna - radikal metin ==CH).
Cədvəldə ilk beş karbohidrogenin adları, onların radikalları, mümkün izomerləri və onlara uyğun düsturlar verilmişdir.
|
2.Üzvi birləşmələr üçün xarakterik olan kimyəvi reaksiyaların növləri
1) Oksidləşmə (yanma) reaksiyaları:
Bu cür reaksiyalar homolog seriyanın bütün nümayəndələri üçün xarakterikdir 2) Əvəzetmə reaksiyaları:
Bu cür reaksiyalar alkanlar, arenlər (müəyyən şəraitdə) üçün xarakterikdir və digər homoloji seriyaların nümayəndələri üçün də mümkündür.
3) Eliminasiya reaksiyaları: Alkanlar, alkenlər üçün belə reaksiyalar mümkündür.
4) Əlavə reaksiyalar:
Belə reaksiyalar alkenlər, alkinlər və arenlər üçün mümkündür.
Ən sadə üzvi maddə metan- CH 4 molekulyar formuluna malikdir. Metanın struktur formulu:
Metanın elektron formulu:
Metan molekulu tetraedr formasına malikdir: mərkəzdə - Karbon atomu, təpələrdə - Hidrogen atomları, birləşmələr tetraedrin təpələrinə bucaq altında yönəldilmişdir.
3. Metanın fiziki xassələri . Rəngsiz və qoxusuz, havadan yüngül, suda az həll olunan qaz. Təbiətdə metan, hava olmadıqda bitki qalıqları çürüdükdə əmələ gəlir.
Metan əsasdır tərkib hissəsi təbii qaz.
Alkanlar suda praktiki olaraq həll olunmur, çünki onların molekulları aşağı qütblüdür və su molekulları ilə qarşılıqlı təsir göstərmir, lakin benzol, karbon tetraklorid kimi qeyri-qütblü üzvi həlledicilərdə yaxşı həll olunur. Maye alkanlar bir-biri ilə asanlıqla qarışır.
4.Metan əldə etmək.
1) natrium asetat ilə:
2) Karbon və hidrogendən sintez (400-500 və yüksək qan təzyiqi):
3) Alüminium karbidlə (laboratoriya):
4) Doymamış karbohidrogenlərin hidrogenləşməsi (hidrogen əlavəsi):
5) Karbon zəncirinin artmasına xidmət edən Wurtz reaksiyası: 
5. Metanın kimyəvi xüsusiyyətləri:
1) Əlavə reaksiyalara girməyin.
2) Yandırmaq:
3) Qızdırıldıqda parçalanır:
4) Reaksiya halogenləşmə
(əvəzetmə reaksiyaları):
5) Qızdırıldıqda və katalizatorların təsiri altında; çatlama- hemolitik qırılma C-C bağları. Bu vəziyyətdə alkanlar və aşağı alkanlar əmələ gəlir, məsələn:
6) Metan və etilen dehidrogenləşdirildikdə asetilen əmələ gəlir:
7) Yanma: - kifayət qədər oksigenlə, a karbon qazı və su:
- oksigen olmadıqda əmələ gəlir dəm və su:
- və ya karbon və su:
Metan və havanın qarışığı partlayıcıdır.
8) Oksigenin karbon və hidrogenə çıxışı olmadan termik parçalanma:
6. Alkanların tətbiqi:
İçində metan böyük miqdarda yanacaq kimi istehlak edilir. Ondan hidrogen, asetilen və his əldə edilir. Üzvi sintezdə, xüsusən formaldehid, metanol, qarışqa turşusu və digər sintetik məhsulların istehsalı üçün istifadə olunur.
Normal şəraitdə alkanların homoloji seriyasının ilk dörd üzvü qazlardır.
Pentandan heptadekana qədər olan normal alkanlar maye, ondan və yuxarıdakılar bərk maddələrdir. Zəncirdə atomların sayı artdıqca, yəni. nisbi molekulyar çəkinin artması ilə alkanların qaynama və ərimə nöqtələri artır.
Homoloji sıraların aşağı üzvləri, dehidrogenləşmə reaksiyası ilə uyğun doymamış birləşmələri almaq üçün istifadə olunur. Məişət yanacağı kimi propan və butanın qarışığı istifadə olunur. Homoloji sıraların orta üzvləri həlledicilər və motor yanacağı kimi istifadə olunur.
Böyük sənaye əhəmiyyəti daha yüksək doymuş karbohidrogenlərin - bir sıra karbon atomları 20-25 olan parafinlərin oksidləşməsidir. Bu şəkildə sintetik yağ turşuları əldə edilir müxtəlif uzunluqlar sabun istehsalı üçün istifadə edilən zəncirlər, müxtəlif yuyucu vasitələr, sürtkü yağları, laklar və emallar.
Maye karbohidrogenlər yanacaq kimi istifadə olunur (onlar benzin və kerosinin bir hissəsidir). Alkanlar üzvi sintezdə geniş istifadə olunur.
Biliyə nəzarət:
1. Hansı birləşmələrə doymuş deyilir?
2. Hansı nomenklaturanı bilirsiniz? Onların mahiyyəti nədir?
3. İzomerlər hansılardır? Nümunələr verin.
4. Struktur formul nədir?
5. Alkanların altıncı nümayəndəsini yazın.
6. Homoloji sıra və homolog fərq nədir.
7. Əlaqələrin adlandırılması zamanı istifadə olunan qaydaları adlandırın.
8. 5,6 q (n.a.) kütləsi 11 q olan parafinin düsturunu müəyyən edin.
EV TAPŞIRIĞI:
Məşq edin: L1. Səhifə 25-34, mühazirə qeydlərinin təkrar izahı №9.
Mühazirə nömrəsi 10.
Mövzu: Alkenlər. etilen, onun hazırlanması (etanın dehidrogenləşdirilməsi və etanolun susuzlaşdırılması ilə). Etilenin kimyəvi xassələri: yanma, keyfiyyət reaksiyaları ( brom suyunun və kalium permanqanat məhlulunun rəngsizləşdirilməsi), nəmləndirmə, polimerləşmə. Polietilen , onun xassələri və tətbiqləri. Etilenin tətbiqi xassələrə əsaslanır.
Alkinlər. Asetilen, metan pirolizi və karbid üsulu ilə istehsalı. Asetilenin kimyəvi xassələri: yanma, brom suyunun rəngsizləşməsi, hidrogen xlorid əlavə və nəmləndirmə. Asetilen əsaslı xassələrin tətbiqi. Reaksiya vinilxloridin polimerləşməsi. Polivinilxlorid və onun tətbiqi.
Mövzu ilə bağlı əsas anlayışlar və terminlər: alkenlər və alkinlər, homoloji sıra, krekinq, homoloqlar, homoloji fərq, alkenlərin və alkinlərin quruluşu: hibridləşmə növü.
Mövzunun öyrənilməsi planı
(öyrəniləcək sualların siyahısı):
1Doymamış karbohidrogenlər: tərkibi.
2. Etilen və asetilenin fiziki xassələri.
3. Struktur.
4. Alkenlərin və alkinlərin izomerliyi.
5. Doymamış karbohidrogenlərin alınması.
6. Kimyəvi xassələri.
1.Doymamış karbohidrogenlər: tərkibi:
Ümumi formula ilə karbohidrogenlər CnH 2 n və CnH 2 n -2, molekullarında karbon atomları arasında ikiqat bağ və ya üçlü bağ olanlara doymamış deyilir. İkiqat bağı olan karbohidrogenlər etilenin doymamış seriyasına aiddir (adlanır etilen karbohidrogenləri və ya alkenlər), üçlü asetilen seriyası ilə.
2. Etilen və asetilenin fiziki xassələri:
Etilen və asetilen rəngsiz qazlardır. Onlar suda zəif həll olunur, lakin benzində, efirdə və digər qeyri-polyar həlledicilərdə yaxşı həll olunur. Qaynama nöqtəsi daha yüksəkdir molekulyar kütlə. Alkanlarla müqayisədə alkinlər daha yüksək qaynama nöqtələrinə malikdir. Alkinlərin sıxlığı suyun sıxlığından azdır.
3.Doymamış karbohidrogenlərin quruluşu:
Etilen və asetilen molekullarının quruluşunu struktur olaraq təsvir edək. Əgər karbon tetravalent sayılırsa, etilenin molekulyar düsturuna əsasən onun bütün valentlikləri tələb olunmur və asetilenin artıq dörd bağı var. təsvir edək struktur formulları bu molekullar:
Bir karbon atomu ikiqat rabitə yaratmaq üçün iki elektron, üçlü rabitə yaratmaq üçün üç elektron sərf edir. Düsturda bu, iki və ya üç nöqtə kimi göstərilir. Hər tire bir cüt elektrondur.
elektron formula.
Eksperimental olaraq sübut edilmişdir ki, qoşa rabitəli molekulda onlardan biri nisbətən asanlıqla, müvafiq olaraq üçlü rabitə ilə iki bağ asanlıqla qırılır. Bunu eksperimental olaraq nümayiş etdirə bilərik.
Təcrübənin nümayişi:
1. Spirtin H 2 SO 4 ilə qarışığını qum olan sınaq borusunda qızdırırıq. Qazı KMnO 4 məhlulundan keçirik, sonra atəşə veririk.
Məhlulun rəngsizləşməsi çoxlu bağların qırılma yerində atomların əlavə olunması səbəbindən baş verir.
3CH 2 \u003d CH 2 + 2KMnO 4 + 4H 2 O → 2MnO 2 + 3C 2 H 4 (OH) 2 + 2KOH
KMnO 4 ilə qarşılıqlı əlaqə zamanı çoxlu bağlar meydana gətirən elektronlar qoşalaşmamış, qoşalaşmamış elektronları olan digər atomlarla asanlıqla əlaqəyə girən elektronlar əmələ gəlir.
Etilen və asetilen birincidir homoloji sıra alkenlər və alkinlər.
Eten. Üst-üstə düşən hibrid buludların müstəvisini nümayiş etdirən düz üfüqi səthdə (σ-baqlar) 5 σ-bağ var. P-buludları qeyri-hibriddir, onlar bir π-bond əmələ gətirirlər.
Etin. Bu molekulun ikisi var π -müstəvisinə perpendikulyar müstəvidə yerləşən bağlar σ-bağlar və qarşılıqlı perpendikulyar. π- bağlar kövrəkdir, çünki kiçik bir üst-üstə düşmə sahəsi var.
4.Alkenlərin və alkinlərin izomerliyi.
Doymamış karbohidrogenlərdə, istisna olmaqla izomerizm haqqında karbon skeleti görünür yeni növ izomerizm - çoxlu bağ izomeriyası. Çoxlu bağ mövqeləri karbohidrogen adının sonunda bir nömrə ilə göstərilir.
Misal üçün:
buten-1;
butin-2.
Digər tərəfdən karbon atomlarını sayın çoxlu bağ daha yaxındır.
Misal üçün:
4-metilpenten-1
Alkenlər və alkinlər üçün izomerizm çoxlu bağın mövqeyindən və karbon zəncirinin quruluşundan asılıdır. Buna görə adda yan zəncirlərin mövqeyi və çoxlu bağın mövqeyi bir nömrə ilə göstərilməlidir.
çoxlu bağ izomerizmi: CH3-CH2-CH=CH2 CH3-CH=CH-CH3
buten-1 buten-2
Doymamış karbohidrogenlər məkan və ya stereoizomerizm ilə xarakterizə olunur. Buna cis-trans izomerizm deyilir.
Bu birləşmələrdən hansının izomeri ola biləcəyini düşünün.
Sistransizomerizm yalnız çoxlu bağdakı hər bir karbon atomu müxtəlif atomlar və ya atom qrupları ilə əlaqəli olduqda baş verir. Ona görə də xloreten molekulunda (1) xlor atomunu necə çevirsək də, molekul eyni olacaq. Başqa bir şey dikloroetilen molekulundadır (2), burada xlor atomlarının çoxlu bağa nisbətən mövqeyi fərqli ola bilər.
Karbohidrogenin fiziki xassələri təkcə molekulun kəmiyyət tərkibindən deyil, həm də onun strukturundan asılıdır.
Beləliklə, siszomer 2 - buten 138ºС, trans izomeri isə 105,5ºС ərimə nöqtəsinə malikdir.
Ethene və etine: onların istehsalının sənaye üsulları doymuş karbohidrogenlərin dehidrogenləşdirilməsi ilə bağlıdır.
5.Doymamış karbohidrogenlərin alınması:
1. Neft məhsullarının krekinqi . Doymuş karbohidrogenlərin termiki krekinqi prosesində alkanların əmələ gəlməsi ilə yanaşı alkenlərin əmələ gəlməsi də baş verir.
2.Dehidrogenləşmə doymuş karbohidrogenlər. Alkanlar katalizator üzərindən keçirildikdə yüksək temperatur(400-600 °C) hidrogen molekulu parçalanır və alken əmələ gəlir:
3. Susuzlaşdırma ilə pirts (suyun parçalanması). Su çıxaran maddələrin (H2804, Al203) yüksək temperaturda monohidrik spirtlərə təsiri su molekulunun aradan qaldırılmasına və ikiqat bağın yaranmasına səbəb olur:
Bu reaksiya molekuldaxili dehidrasiya adlanır (efirlərin əmələ gəlməsinə səbəb olan molekullararası dehidrasiyadan fərqli olaraq)
4. Dehidrohalogenləşmə e(hidrogen halogenidinin aradan qaldırılması).
Spirtli məhlulda bir haloalkan qələvi ilə reaksiya verdikdə, hidrogen halid molekulunun aradan qaldırılması nəticəsində ikiqat bağ yaranır. Reaksiya katalizatorların (platin və ya nikel) iştirakı ilə və qızdırıldıqda baş verir. Dehidrogenləşmə dərəcəsindən asılı olaraq alkenlər və ya alkinlər, həmçinin alkenlərdən alkinlərə keçid əldə edilə bilər: 
Qeyd edək ki, bu reaksiya buten-1 deyil, əsasən buten-2 istehsal edir Zaitsev qaydası: Parçalanma reaksiyalarında hidrogen ən az hidrogen atomuna malik olan Karbon atomundan ayrılır:
(Hidrogen -dən ayrılır, lakin -dən deyil).
5. Dehalogenasiya.
Sinkin bir alkanın dibromo törəməsi üzərində təsiri altında halogen atomları qonşu karbon atomlarından ayrılır və ikiqat bağ əmələ gəlir:
6. Sənayedə əsasən asetilen alınır Metanın termal parçalanması:
6.Kimyəvi xassələri.
Doymamış karbohidrogenlərin kimyəvi xassələri ilk növbədə molekulda π-bağların olması ilə bağlıdır.. Bununla əlaqədar üst-üstə düşən buludların sahəsi kiçikdir, ona görə də asanlıqla parçalanır və karbohidrogenlər digər atomlarla doyurulur. Doymamış karbohidrogenlər üçün əlavə reaksiyalar xarakterikdir.
Etilen və onun homoloqları onlardan birini pozan reaksiyalarla xarakterizə olunur ikiqat birləşmələr və qopma nöqtəsində atomların əlavə edilməsi, yəni əlavə reaksiyası.
1) Yanma (kifayət qədər oksigen və ya havada):
2) Hidrogenləşmə (hidrogenin əlavə edilməsi):
3) Halogenləşmə (halogenlərin əlavə edilməsi):
4) Hidrohalogenləşmə (hidrogen halidlərinin əlavə edilməsi):
Doymamış karbohidrogenlərə keyfiyyət reaksiyası:
1) brom suyunun rəngsizləşməsi və ya 2) kalium permanqanat məhlulu.
Bromlu su doymamış karbohidrogenlərlə qarşılıqlı əlaqədə olduqda, brom çoxsaylı bağların pozulduğu yerə əlavə olunur və müvafiq olaraq həll olunan brom sayəsində rəng yox olur:
Markovnikov qaydası
:
Hidrogen bağlı olan karbon atomuna bağlanır böyük rəqəm hidrogen atomları. Bu qayda qeyri-simmetrik alkenlərin hidratlanması və hidrohalogenləşmə reaksiyalarında göstərilə bilər: 
2-xlorpropan
Hidrogen halogenidlərinin alkinlərlə qarşılıqlı təsirində ikinci bir halogen molekulunun əlavə edilməsi Markovnikov qaydasına uyğun olaraq davam edir:
Doymamış birləşmələr polimerləşmə reaksiyaları ilə xarakterizə olunur.
Polimerləşmə- bu, aşağı molekulyar ağırlıqlı bir maddənin molekullarının yüksək molekulyar ağırlıqlı bir maddənin əmələ gəlməsi ilə ardıcıl əlaqəsidir. Bu zaman molekulların əlaqəsi ikiqat bağların qırılma yerində baş verir. Məsələn, etenin polimerləşməsi:
Polimerləşmə məhsulu polimer, reaksiya verən ilkin maddə isə adlanır monomer; polimerdə təkrarlanan qruplara deyilir struktur və ya elementar bağlantılar; makromolekulda elementar vahidlərin sayı deyilir polimerləşmə dərəcəsi.
Polimerin adı monomerin adından və prefiksdən ibarətdir poli-, məsələn, polietilen, polivinilxlorid, polistirol. Eyni monomerlərin polimerləşmə dərəcəsindən asılı olaraq müxtəlif xassələrə malik maddələr almaq olar. Məsələn, qısa zəncirli polietilen sürtgü xassələri olan bir mayedir. Zəncir uzunluğu 1500-2000 keçid olan polietilen, filmlərin, qabların, şüşələrin istehsalı üçün istifadə olunan sərt, lakin çevik plastik materialdır. Zəncir uzunluğu 5-6 min keçid olan polietilen, qəliblənmiş məhsullar və borular hazırlana bilən möhkəm bir maddədir. Polietilenin ərimiş vəziyyətdə, müalicədən sonra saxlanılan hər hansı bir forma verilə bilər. Belə bir əmlak deyilir termoplastiklik.
Biliyə nəzarət:
1. Hansı birləşmələrə doymamış deyilir?
2. C 6 H 12 və C 6 H 10 tərkibli ikiqat rabitəli karbohidrogen üçün bütün mümkün izomerləri çəkin. Onlara adlar verin. Pentenin, pentinin yanma reaksiyasının tənliyini yazın.
3. Məsələni həll edin: 100 q ağırlığında kalsium karbiddən əldə edilə bilən asetilenin həcmini təyin edin, kütlə payıƏgər gəlir 80% olarsa 0,96?
EV TAPŞIRIĞI:
Məşq edin: L1. Səhifə 43-47,49-53, L1. Səhifə 60-65, mühazirə qeydlərinin təkrar izahı №10.
Mühazirə nömrəsi 11.
Mövzu: Canlı orqanizmlərin kimyəvi təşkilinin vəhdəti. Kimyəvi birləşmə canlı orqanizmlər. Spirtli içkilər. Qlükoza fermentasiyası və etilenin nəmləndirilməsi ilə etanolun istehsalı. Funksional olaraq hidroksil qrupu. Hidrogen bağı anlayışı. Etanolun kimyəvi xassələri : yanma, natrium ilə qarşılıqlı təsir, efirlərin və mürəkkəb efirlərin əmələ gəlməsi, aldehidə oksidləşmə. Etanolun tətbiqi xassələrə əsaslanır. Alkoqolun insan orqanizminə zərərli təsiri. Limit anlayışı polihidrik spirtlər . qliserin polihidrik spirtlərin nümayəndəsi kimi. Keyfiyyətli reaksiya polihidrik spirtlər üçün. Gliserinin tətbiqi.
Aldehidlər. Müvafiq spirtlərin oksidləşməsi ilə aldehidlərin alınması. Aldehidlərin kimyəvi xassələri: müvafiq turşuya oksidləşmə və müvafiq spirtə qədər azalma. Formaldehid və asetaldehidin istifadəsi xassələrə əsaslanır.
Əsas anlayışlar və terminlər
