3.1. Предельные углеводороды, их галогенные производные

Углеводороды – это органические соединения, состоящие из двух элементов – углерода и водорода.

Углеводороды с общей формулой C_nH_2n+2, которые не присоединяют водород и другие элементы, называются придельными углеводородами или алканами (парафинами). Предельные углеводороды содержат максимально возможное число атомов водорода в соединении с углеродом, содержащие только простые связи. К ним относится целый ряд веществ – метан СН₄, этан С₂Н₆, пропан С₃Н₈, бутан С₄Н₁₀, пентан С₅Н₁₂ и т.д. Первые четыре представителя этого ряда получили применение в качестве холодильных агентов, т.к. имеют температуру кипения при атмосферном давлении ниже 0°С.

Галогены (устар. выражение галоиды), химические элементы, составляющие главную подгруппу VII группы периодической системы Менделеева: фтор F, хлор Cl, бром Br, иод I и астат At.

Галогенопроизводные углеводородов получают путем замещения водорода атомами галогенов (обычно это фтор, хлор и бром).

Такие соединения (под общим названием фреоны или хладоны) обозначаются буквой R с тремя цифрами после нее, т. е. Rcdu, где:

• c (сотни) равно числу атомов углерода С, уменьшенному на единицу (с = С-1);

• d (десятки) равно числу атомов водорода Н, увеличенному на единицу (d = Н+1);

• u (единицы) равно числу атомов фтора F (u = F).

Для определения химической формулы соединения ее состав дополняют хлором таким образом, чтобы полное число одновалентных атомов, т.е. атомов водорода, фтора и хлора, вместе взятых, было равно 4 для производных метана, 6 — для производных этана, 8 — для производных пропана и т.д.

Пример:

Хладон R12, химическая формула CF₂Cl₂ (дифтордихлорметан), его обозначение следовало бы записать как R012. Хладон имеет следующее число атомов: nС = 1, nН = 0, nF = 2, следовательно, R(1-1=0)(0+1)(1+1) = R012 или R12;

Хладон R22 (R022) имеет: nС = 1, nН = 1, nF = 2, следовательно, nСl = 1; его формула CHF₂Cl, т. е. дифторхлорметан.

Хладон R114 имеет: nС = 2, nН = 0, nF = 4, следовательно, nС1 = 2; его формула C₂F₄Cl₂, т.е. тетрафтордихлорэтан.

3.1.1. Особое обозначение имеют хладагенты на основе предельных углеводородов, содержащих бром. Им присвоено двойное обозначение, начинающееся либо с буквы R и имеющее в своем составе букву В, как рассмотрено ранее (например, R13B1), либо с буквы Н, за которой следуют те же цифры 1 и 3, но далее к ним добавляются еще две цифры, первая из которых указывает число атомов хлора, а вторая — число атомов брома. Например, трифторбромметан (CF₃Br), у которого число атомов хлора равно 0, а атомов брома — 1, может обозначаться либо R13B1, либо Н1301.

Пример:

Хладон R13B1 (R013B1) имеет: nС = 1, nН = 0, nF = 3, nBr = 1; его химическая формула CF₃Br, т. е. трифторбромметан.

3

F F

| |

H-C-C-H

| |

F F

.1.2. Изомеры производных этана имеют один и тот же цифровой индекс, и то, что данный изомер является полностью симметричным, указывается его индексом без каких-либо уточнений. По мере возрастания значительной асимметрии к цифровому индексу соответствующего изомера прибавляется буква а, при еще большей асимметрии она заменяется буквой b, затем с.

Пример

R134 – (C₂H₂F₄) не изомер (симметричная молекула) –

H F

| |

H-C-C-F

| |

F F

R134а – (C₂H₂F₄) изомер 1 степени (молекула имеет асимметрию) –

H F

| |

H-C-C-Cl

| |

H F

R142b – (C₂H₃F₂Cl) изомер 2 степени (молекула имеет еще большую асимметрию) –

3.2. Непредельные углеводороды и их галогенные производные

Непредельные (ненасыщенные) углеводороды - органические соединения, в молекулах которых атомы соединены между собой кратными (двойными, напр. С=С; тройными, напр. С≡С) связями.

Способ цифрового обозначения тот же самый, что и в предыдущем случае, но слева после буквы добавляется 1 для обозначения тысяч (например, этилен С₂Н₄ или СН₂=СН₂ будет обозначаться R1150).

3.3. Циклические углеводороды и их производные

Для хладагентов на основе циклических углеводородов и их производных после буквы R перед цифровым индексом включают букву С (например, циклопропан С₃Н₆, строение формулы – – будет записан как RC270).

3.4. Различные органические соединения

Им присвоена серия 600, а номер каждого хладагента внутри этой серии назначается произвольно (например, метиламин СН₃NH₂ имеет номер 30, следовательно, его обозначение запишется как R630). Первым представителем этой серии является бутан С₄Н₁₀ и обозначается R600, который имеет один изомер (изобутан) и обозначается уже R600а.

3.5. Различные неорганические соединения

Им присвоена серия 700, а идентификационный номер хладагентов, принадлежащих к этой серии, определяется как сумма числа 700 и молекулярной массы каждого хладагента.

Например, для аммиака, химическая формула которого NH₃, имеем:

1·14(N) + 3·1(Н₃) + 700 = 717; таким образом, обозначение NH₃ записывается как R717.

Еще пример для углекислого газа, химическая формула которого СО₂, имеем:

1·12(С) + 2·16(О₂) + 700 = 744; таким образом получаем – R744.