ЛЕКЦІЇ З ОРГАНІЧНОЇ ХІМІЇ

Лекція № 8 вуглеводні

До вуглеводнів належать органічні сполуки, до складу яких входять хімічні елементи Карбон і Гідроген, а також їхні похідні (галогеноводні, нітросполуки, аміносполуки та інші).

Класифікація вуглеводнів

За будовою та типом гібридизації вуглеводні поділяють на такі класи:

1. Алкани або насичені вуглеводні. C_nH_{2n + 2} . Найпростіша сполука – СН₄ – метан.

2. Циклоалкани. C_nH_2n.

3. Ненасичені вуглеводні:

3.1. Алкени або етиленові вуглеводні. C_nH_2n . Найпростіша сполука – СН₂ = СН₂ (С₂Н₄) – етен або етилен.

3.2. Алкіни або ацетиленові вуглеводні. C_nH_{2n – 2}. Найпростіша сполука – СН ≡ СН (С₂Н₂) – етін (етин) або ацетилен.

3.3. Алкадієни або дієнові вуглеводні. C_nH_{2n – 2}. Найпоширеніша сполука –

СН₂ = СН – СН = СН₂ ; СН₂ = С = СН – СН₃ (С₄Н₆) – бутадієн.

4. Арени або ароматичні вуглеводні. C_nH_{2n – 6}. Найпростіша сполука – (С₆Н₆) – бензен або бензол.

Коротка характеристика групи вуглеводнів

1. Алкани або насичені вуглеводні

АЛКАНИ або НАСИЧЕНІ ВУГЛЕВОДНІ – це органічні сполуки, в яких всі валентності атома Карбону сполучені з атомами Гідрогену або іншими хімічними елементами ковалентним одинарним зв’язком.

С – С – С – С

Ознаки гомологічного ряду алканів або насичених вуглеводнів:

1) тип гібридизації – sp³ , що вказує на утворення одинарного зв’язку між атомами Карбону та атомами Карбону і Гідрогену; такий зв’язок називають σ – зв’язкок;

2) валентний кут (α) між атомами Карбону та атомами Карбону і Гідрогену дорівнює 109°28´ ; α = 109°28´;

3) відстань (ι) між атомами Карбону та атомами Карбону та Гідрогену дорівнює 0,154нм ; ι = 0,154 нм (1 нм = 10^–9 м);

4) найпростіша молекула алканів – метан має тетраедричну будову, інші алкани мають зигзагоподібну будову;

1

5) загальна формула алканів:

CnH2n + 2

6) назва алканів утворюється при додаванні до числівника закінчення

~ ан

7) гомологічний ряд алканів або насичених вуглеводнів:

Кількість атомів Карбону Формула Назва

n = 1 СН₄ мет + ан = метан

n = 2 С₂Н₆ ет + ан = етан

n = 3 С₃Н₈ проп + ан = пропан

n = 4 С₄Н₁₀ бут + ан = бутан

n = 5 С₅Н₁₂ пент + ан = пентан

n = 6 С₆Н₁₄ гекс + ан = гексан

n = 7 С₇Н₁₆ гепт + ан = гептан

n = 8 С₈Н₁₈ окт + ан = октан

n = 9 С₉Н₂₀ нон + ан = нонан

n = 10 С₁₀Н₂₂ дек + ан = декан

Міжнародна номенклатура алканів або насичених вуглеводнів

Для того, щоб назвати алкан, який має розгалужену будову необхідно користуватись такими правилами:

1) визначити найдовший карбоновий ланцюг і прономерувати його з того боку, де ближче розташовані радикали;

2) вказати номер атома (номери атомів) Карбону, біля якого (яких) розташовані радикали. Радикал – це частина молекули з неспареним електроном, тобто частинка, яка має невикористану валентність. Наприклад: молекула – СН₄ – метан , радикал – СН₃ – метил ;

молекула – С₂Н₆ – етан , радикал – С₂Н₅ – етил;

молекула – С₃Н₈ – пропан , радикал – С₃Н₇ – пропіл (пропил);

молекула – С₄Н₁₀ – бутан , радикал - С₄Н₉ – бутил (бутіл) так далі;

3) радикали записують в афавітному порядку;

4) якщо у формулі є однакові радикали, то перед назвою радикалу додаємо префікси:

2 однакових радикали – префікс ~ди

3 однакових радикали – префікс ~три

4 однакових радикали – префікс ~тетра

5 однакових радикали – префікс ~пента ;

5) за кількістю атомів Карбону в карбоновову ланцюгу називаємо алкан.

2