Ковалентные связи углерода

Число групп, связанных с углеродом	Тип гибридизации	Типы участвующих химических связей	Примеры формул соединений
4	sp3	Четыре  - связи
3	sp2	Три   - связи и одна  - связь
2	sp	Две   - связи и две  -связи	H–C C–H

63. Предельные углеводороды (алканы), их электронное и пространственное строение. Метан. Номенклатура алканов, их химические и физические свойства. Применение в технике. Предельные углеводороды в природе. Представление о циклоалканах.

Алканы - это ациклические углеводороды линейного или разветвлённого строения, содержащие только простые связи и образующие гомологический ряд с общей формулой CnH2n+2.

Ациклические углеводороды - органические соединения, в молекулах которых отсутствуют циклы и все атомы углерода соединены между собой в прямые или разветвленные (открытые) цепи.

Электронное и пространственное строение алканов

Пространственное строение – тетраэдрическое.

Все атомы углерода в молекулах алканов находятся в состоянии sр3-гибридизации.

Угол между связями С-C составляет 109°28', поэтому углеродная цепь имеет зигзагообразное строение (зигзаг).

Длина связи С-С в предельных углеводородах равна 0,154 нм (1нм=1*10-9м).

Энергия связи  (-С-С-)  348 кДж/моль

Мета́н  — простейший углеводород, бесцветный газ (в нормальных условиях) без запаха, химическая формула — CH4. Малорастворим в воде, легче воздуха.

Номенклатура

Для названия предельных углеводородов применяют в основном систематическую и рациональную номенклатуры.

Правила систематической номенклатуры

Общее (родовое) название предельных углеводородов — алканы. Названия первых четырех членов гомологического ряда метана тривиальные: метан, этан, пропан, бутан. Начиная с пятого названия образованы от греческих числительных с добавлением суффикса – ан (этим подчеркивается сходство всех предельных углеводородов с родоначальником этого ряда — метаном). Для простейших углеводородов изостроения сохраняются их несистематические названия: изобутан, изопентан, неопентад.

По рациональной номенклатуре алканы рассматривают как производные простейшего углеводорода — метана, в молекуле которого один или несколько водородных атомов замещены на радикалы. Эти заместители (радикалы) называют по старшинству (от менее сложных к более сложным). Если эти заместители одинаковые, то указывают их количество. В основу названия включают слово "метан":

CH3 | H3C—C—CH3 | CH3	C2H5                                   | H3C—CH—CH—CH3         |             CH3
тетраметилметан  (2,2-диметилпропан)	метилэтилизопропилметан (2,3-диметилпентан)