Lineær Alcanos -struktur, egenskaper, nomenklatur, eksempler

De Lineære alkaner De er mettede hydrokarboner hvis generelle kjemiske formel er n-C_nH_2n+2. Når de er mettede hydrokarboner, er alle bindinger enkle (C-H) og er bare sammensatt av karbon- og hydrogenatomer. De mottar også navnet på parafiner, og skiller dem fra de forgrenede toumene som de kalles isoparafinas.

Disse hydrokarbonene mangler konsekvenser og ringer. Mer enn linjer ligner denne familien av organiske forbindelser kjeder mer (rett kjedealkan); eller fra en kulinarisk vinkel, til spaghettis (rå og kokt).

Hvis den rå spaghettien var mindre sprø, ville de ha en enda tettere likhet med lineære alkaner. Kilde: Pixabay.

Den rå spaghettien kommer til å representere den ideelle og isolerte tilstanden av lineære alkaner, selv om den med en uttalt tendens til å bryte; Mens de tilberedes, uavhengig av om de nærmer seg sin naturlige og synergistiske tilstand: noen samhandler med andre i en helhet (for eksempel pastaretten).

Disse typene hydrokarboner finnes naturlig i naturgass- og oljeavsetninger. De letteste har smøreegenskaper, mens tunge oppfører seg som en uønsket asfalt; Løselig, men i parafiner. De serverer veldig bra som løsningsmidler, smøremidler, drivstoff og asfalt.

[TOC]

Struktur av lineære alkaner

Grupper

Det ble nevnt at den generelle formelen til disse alkanene er C_nH_2n+2. Denne formelen er faktisk den samme for alle alkaner, enten lineær eller forgrenet. Forskjellen da i n- Det går foran alcano -formelen, hvis denotasjon betyr "normal".

Det vil bli sett senere enn dette n- Det er unødvendig for alkaner med et karbonnummer lik eller mindre enn fire (n ≤ 4).

En linje eller kjede kan ikke bestå av et enkelt karbonatom, så metan utelukkes for forklaring (CH₄, n = 1). Hvis n = 2, har vi etan, Cho₃-Ch₃. Merk at denne alkanen består av to metylgrupper, CHO₃, knyttet til hverandre.

Øke antallet karbonatomer, n = 3, er alkanpropanen oppnådd, CHO₃-Ch₂-Ch₃. Nå dukker det opp en ny gruppe, Cho₂, kalt metylen. Uansett hvor stor den lineære alkanen er, vil du alltid ha to grupper ingenting mer: Cho₃ og Ch₂.

Kan tjene deg: iterbio: struktur, egenskaper, bruk, innhenting

Lengder på kjedene deres

Når antallet karbonatomer av den lineære alkanen øker, er det en konstant i alle de resulterende strukturer: antall metylengrupper økes. Anta for eksempel lineære alkaner med n = 4, 5 og 6:

Ch₃-Ch₂-Ch₂-Ch₃ (n-butan)

Ch₃-Ch₂-Ch₂-Ch₂-Ch₃ (n-Pentano)

Ch₃-Ch₂-Ch₂-Ch₂-Ch₂-Ch₃ (n-heksan)

Kjedene blir lengre fordi de legger til strukturen Groups Choles₂. Dermed er en omfattende eller kort lineær alkan som skiller seg ut i hvor mange Cho₂ skiller de to terminalgruppene CH₃. Alle disse alkanene har ingenting pluss to disse₃: I begynnelsen av kjeden og på slutten av det samme. Hvis jeg hadde mer, ville det innebære tilstedeværelsen av konsekvenser.

På samme måte kan det totale fraværet av CH -grupper sees, bare til stede i konsekvensene eller når det er substituente grupper knyttet til en av karbonene i kjeden.

Strukturformelen kan oppsummeres som følger: CH₃(Ch₂)_N-2Ch₃. Prøv å søke og illustrere det.

Konformasjoner

Strukturelle konformasjoner av lineære alkaner. Kilde: Gabriel Bolívar.

Noen lineære alkaner kan være lengre eller kortere enn andre. Dermed kan n ha en verdi på 2 til ∞; det vil si en uendelig sammensatt kjede CH -grupper₂ og to CH -grupper₃ terminaler (i teorien er mulig). Imidlertid er ikke alle kjeder "plass til" på samme måte i verdensrommet.

Det er her strukturelle konformasjoner av alkaner oppstår. Hva de skylder? Til rotabiliteten til C-H-koblingene og fleksibiliteten til det samme. Når disse koblingene dreier seg eller råtner.

Lineær

I det øvre bildet, for eksempel, vises en kjede med tretten karbonatomer som forblir lineær eller utvidet i den høyeste delen. Denne konformasjonen er ideell, siden det antas at det molekylære miljøet minimerer den romlige disposisjonen til kjedeatomene. Ingenting forstyrrer henne og har ikke behov for å bøye seg.

Det kan tjene deg: Propylenglykol: Struktur, egenskaper, syntese og bruk

Rullet eller brettet

Midt på bildet opplever den tjue -syv karbonkjeden en ytre forstyrrelse. Strukturen, for å være mer "behagelig", roterer koblingene på en slik måte at den brettes på seg selv; akkurat som en lang spaghetti.

Beregningsstudier viste at det maksimale antallet karbonatomer som en lineær kjede kan ha er n = 17. Fra n = 18 er det umulig for ham å ikke begynne å bli brett eller rullet.

Blandet

Hvis kjeden er veldig lang, kan det være regioner av den som forblir lineær, mens andre har blitt bøyd eller registrert. Av alt er dette kanskje konformasjonen nærmest virkeligheten.

Egenskaper

Fysisk

Å være hydrokarboner, de er i apolar essens, og derfor hydrofob. Dette betyr at de ikke kan blandes med vann. De er lite tette fordi kjedene deres etterlater for mange tomme mellomrom mellom dem.

Også deres fysiske tilstander varierer fra brus (for n < 5), líquidos (para n < 13) o sólidos (para n ≥ 14), y dependen de la longitud de la cadena.

Interaksjoner

Molekylene til de lineære alkanene er apolare, og derfor er deres intermolekylære krefter av spredningstypen av London. Kjedene (sannsynligvis vedtar en blandet konformasjon), blir deretter tiltrukket av virkningen av deres molekylære masser og de øyeblikkelige induserte dipolene til deres hydrogen- og karbonatomer.

Det er av denne grunn at når kjeden blir lengre, og derfor, tyngre, øker kokepunktene og fusjonen på samme måte.

Stabilitet

Jo lenger kjeden, jo mer ustabil er den. Vanligvis lider de brudd på koblingene sine for å forårsake mindre kjeder fra en stor. Faktisk er denne prosessen kjent som Craqueo, Sterkt brukt i oljeraffinering.

Nomenklatur

For å navngi de lineære alkanene, er det nok å legge til N- indikatoren før navnet. Hvis n = 3, som tilfellet er med propan, er det umulig for denne alkanen å presentere en hvilken som helst gren:

Kan tjene deg: uorganiske forbindelser

Ch₃-Ch₂-Ch₃

Ting som ikke skjer fra n = 4, det vil si med n-blutanen og de andre alkanene:

Ch₃-Ch₂-Ch₂-Ch₃

ENTEN

(Ch₃)₂Ch-ch₃

Den andre strukturen tilsvarer isobutanen, som består av en strukturell isomer av butanen. For å skille den ene fra den andre, kommer indikator n inn i spill-. Dermed n-Butano refererer bare til den lineære isomeren, uten forgreninger.

Jo større n, jo større er antall strukturelle isomerer og størst betydning å bruke n- for å referere til den lineære isomeren.

For eksempel oktanen, c₈H₁₈ (C₈H_{8 × 2 + 2}), presenterer opp til tretten strukturelle isomerer, siden mange konsekvenser er mulig. Den lineære isomeren heter imidlertid: n-Octane, og dens struktur er:

Ch₃-Ch₂-Ch₂-Ch₂-Ch₂-Ch₂-Ch₂-Ch₃

Eksempler

De er nevnt nedenfor og for å avslutte noen lineære alkaner:

-Etano (c₂H₆): Ch₃Ch₃

-Propan (c₃H₈): Ch₃Ch₂Ch₃

-n-Heptano (ca₇H₁₆): Ch₃(Ch₂)₅Ch₃.

- n-Dean (c₁₀H₂₂): Ch₃(Ch₂)₈Ch₃.

-n-Heksadekano (ca₁₆H_{3. 4}): Ch₃(Ch₂)₁₄Ch₃.

-n-Nonadcano (ca₁₉H₄₀): Ch₃(Ch₂)₁₇Ch₃.

-n-Eicosan (ca_tjueH₄₂): Ch₃(Ch₂)₁₈Ch₃.

- n-Hektan (c₁₀₀H₂₀₂): Ch₃(Ch₂)₉₈Ch₃.

Referanser

1. Carey f. (2008). Organisk kjemi. (Sjette utgave). Mc Graw Hill.
2. Morrison, r. T. og Boyd, r, n. (1987). Organisk kjemi. (5. utgave). Redaksjonell Addison-Wesley Inter-American.
3. Graham Solomons t.W., Craig f. Yngel. (2011). Organisk kjemi. Aminer. (10. utgave.). Wiley Plus.
4. Jonathan m. God mann. (1997). Hva er den lange, ikke forgrenede alkanen med lineær global minimumskonformasjon? J. Chem. Inf. Compute. Sci. 1997, 37, 5, 876-878.
5. García Nissa. (2019). Hva er alkaner? Studere. Gjenopprettet fra: Studie.com
6. MR. Kevin a. Boudreaux. (2019). Alkaner. Gjenopprettet fra: Angelo.Edu
7. Liste over rettkjedede alkener. [PDF]. Gjenopprettet fra: Laney.Edu
8. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (7. september 2018). Nevn de første 10 alkanene. Gjenopprettet fra: Thoughtco.com
9. Quirky Science. (20. mars 2013). Straight Chain Alkanes: Å forutsi egenskaper. Gjenopprettet fra: Quirkyscience.com
10. Wikipedia. (2019). Høyere alkaner. Hentet fra: i.Wikipedia.org