Вуглеводні, алкани, алкени, алкіни - підготовка до МСА
Якщо ви вивчите багато речовин, що містяться в нафті, ви виявите деякі подібності. Перш за все, майже всі молекули, які в ньому можна знайти, складаються з вуглецю та водню. І їх можна розділити на різні групи: алкани, алкени, алкіни та циклічні (= циркулярно закриті) сполуки.
Звичайно, я теж не хочу утримувати від вас справді хороших відео SimpleChemics - ось і ви.
Але будьте обережні! Хлопчики швидкі. Клацніть на кнопку зупинки і назад час від часу, тоді це вже краще.
Алкани
Алкани - це вуглеводні з одинарними зв’язками між атомами вуглецю. Цей єдиний зв’язок ідентифікується в хімії з закінченням -an. Найменшою молекулою цих сполук є вже відомий метан.
Гомологічний ряд алканів
Гомологічний ряд - це не що інше, як однорідний ряд. У хімії він використовується для опису структурно дуже подібних молекул.
Наступну молекулу алкану в серії отримують додаванням іншої молекули -CH 2:
Потім серію продовжують так. Алканові ланцюги стають все довшими і довшими. Ви повинні знати напам'ять алкани, які містять від 1 до 10 атомів вуглецю!
Позначення корпусу С
Назва алкану
Формули: орфограми
Як ви можете бачити на малюнку, існують різні способи написання формул. Ви всі праві. Який із них ви використовуєте, залежить від:
- для чого використовувати формулу
- що потрібно.
Структурна формула показує, як розташовані атоми в молекулі. Він також не повністю повний, як показано в 2D. Але молекули є тривимірними, тобто 3D.
A спрощена структурна формула узагальнює атоми С та їхні атоми Н. В значно спрощена структурна формула всі однакові групи об’єднані.
І з Молекулярна формула ви більше не бачите жодної структури, ви бачите лише кількість і тип атомів у молекулі.
Властивості та вміст алканів
Алкани інертні, оскільки атоми вуглецю утворюють дуже стійкі зв’язки з атомами Гідрогену - навіщо їм переорієнтовуватися, коли їх мета (стабільність) вже досягнута?
Вони гідрофобні (= не змішуються з водою), але дуже добре розчиняються в так званих органічних розчинниках, таких як жири та олії (= ліпофільні).
Крім того, вони добре горючі та віддають високу енергію. Ось чому ми любимо використовувати їх як паливо, яке міститься в нафті та природному газі:
- Метан в бутан:
Короткі ланцюги газоподібні і використовуються для виробництва тепла (нагрівання, приготування їжі тощо). - Пентан в октан:
Довші ланцюги дуже тонкі, і тому їх можна спалити в звичайних бензинових двигунах. Разом вони складають те, що ми знаємо як бензин. - Нонан до гексадекану (алкан з 16 атомами вуглецю):
Навіть довші ланцюги занадто в'язкі (= в'язкі) для використання в бензинових двигунах. Однак вони чудово підходять для згоряння в дизельних двигунах. - Гептадекан до 35 атомів С:
Ці довголанцюгові молекули алкану стають дедалі в’язшими і дуже придатні як нагрівальні та мастильні масла для машин. Тверді парафіни використовуються як віск для свічок і є компонентом багатьох харчових та косметичних продуктів . - Більше 35 атомів вуглецю:
Вони покривають наші дороги асфальтом. Однак його занадто багато в нафті і занадто мало коротких ланцюгів алканів, які ми можемо використовувати як паливо. Вони розбиваються на коротші ланцюги в процесі, який називається розтріскуванням.
Тут ви можете побачити все це як відео з хлопцями з TheSimpleChemics.