Okay, måske ikke så meget.
For at gennemgå alt og ikke gå glip af en eneste, kan du komme med flere tilgange. Jeg kan godt lide denne: Tag ethen (ethylen) CH2 = CH2. Det adskiller sig fra hepten med 5 carbonatomer (C5H10). For at sortere gennem alle mulige isomerer skal du tage et brintatom fra ethen og give det til C5H10-fragmentet. Resultatet er en alkyl C5H11, og den skal tilsættes til ethenresten (ethenyl CH2=CH-) i stedet for det fjernede hydrogen.
1) C5H11-alkylen i sig selv kan have flere isomerer. Den enkleste med en lige kæde er CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 (pentyl eller amyl). Ud fra det og ethenyl dannes hepten-1 (eller 1-hepten eller hept-1-en), som blot kaldes hepten CH2=CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3.
2a) Hvis vi i en pentyl flytter et hydrogen fra C2-atomet til C1-atomet, får vi pentyl-2 (eller 2-pentyl, eller pent-2-yl) CH3-CH(-)-CH2-CH2-CH3. Bindestregen i parentes betyder, at pinden skal trækkes op eller ned, og at der er en uparret elektron her, og det er her pentyl-2'en vil binde sig til ethenylen. Resultatet er CH2=CH-CH(CH3)-CH2-CH2-CH3 3-methylhexen-1 eller 3-methyl-1-hexen eller 3-methylhex-1-en. Jeg håber, du forstår princippet om dannelsen af alternative navne, så for de nedenfor nævnte forbindelser vil jeg kun give ét navn.
2b) Hvis vi i en pentyl flytter et brint fra C3-atomet til C1-atomet, får vi pentyl-3 CH3-CH2-CH(-)-CH2-CH3. Ved at kombinere det med ethenyl får vi CH2=CH-CH(CH2-CH3)-CH2-CH3 3-ethylpenten-1
3a, b) Pentyl er isomeriseret til en kæde med 4 carbonatomer (butyl) med en methylgruppe. Denne methylgruppe kan være bundet til C2- eller C3-atomet i butylet. Vi opnår henholdsvis 2-methylbutyl-CH2-CH(CH3)-CH2-CH3 og 3-methylbutyl-CH2-CH2-CH(CH3)-CH3, og tilsætning af dem til ethenyl opnår vi yderligere to isomerer C7H14 CH2=CH- CH2-CH(CH3)-CH2-CH3 4-methylhexen-1 og CH2=CH-CH2-CH2-CH(CH3)-CH3 5-methylhexen-1.
4a, b) Nu i butyl flytter vi linjen til C2-atomet, vi får 2-butyl CH3-CH(-)-CH2-CH3. Men vi skal tilføje et carbonatom mere (erstat H med CH3). Hvis vi tilføjer denne methyl til et af de terminale atomer, får vi allerede diskuteret pentyl-3 og pentyl-2. Men tilføjelsen af methyl til et af de midterste atomer vil give to nye alkyler CH3-C(CH3)(-)-CH2-CH3 2-methyl-2-butyl- og CH3-CH(-)-CH(CH3)- CH32-methyl-2-butyl-.
Ved at tilføje dem til ethenyl får vi yderligere to isomerer C7H14 CH2=CH-C(CH3)2-CH2-CH3 3,3-dimethylpenten-1 og CH2=CH-CH(CH3)-CH(CH3)-CH3 3.4-dimethyl -penten-1.
5) Når vi nu bygger en alkyl, vil vi efterlade en kæde med 3 carbonatomer -CH2-CH2-CH3. De manglende 2 carbonatomer kan tilsættes enten som ethyl eller som to methyler. I tilfælde af tilsætning i form af ethyl opnår vi de allerede overvejede muligheder. Men to methyler kan bindes enten til det første eller en til det første, et til det andet carbonatom eller begge til det andet. I det første og det andet tilfælde får vi de allerede overvejede muligheder, og i det sidste får vi en ny alkyl-CH2-C(CH3)2-CH3 2,2-dimethylpropyl, og tilføjer det til ethenyl får vi CH2=CH-CH2 -C(CH3)2-CH3 4,4-dimethylpenten-1.
Der er således allerede opnået 8 isomerer. Bemærk, at i disse isomerer er dobbeltbindingen i enden af kæden, dvs. binder atomerne C1 og C2. Sådanne olefiner (med en dobbeltbinding i enden kaldes terminale). Terminale olefiner udviser ikke cis-trans-isomerisme.
Dernæst deler vi C5H10-fragmentet i to fragmenter. Dette kan gøres på to måder: CH2 + C4H8 og C2H4 + C3H6. Ud fra CH2- og C2H4-fragmenterne kan der kun konstrueres én variant af alkyler (CH3 og CH2-CH3). Ud fra C3H6-fragmentet kan propyl-CH2-CH2-CH3 og isopropyl CH3-CH(-)-CH3 dannes.
Fra C4H8-fragmentet kan følgende alkyler konstrueres -CH2-CH2-CH2-CH3-butyl-1, CH3-CH(-)-CH2-CH3-butyl-2, -CH2-CH(CH3)-CH3-isobutyl (2-methylpropyl) og -C(CH3)2-CH3-tert-butyl (2,2-dimethylethyl).
For at tilføje dem til alkyler fjerner vi to hydrogenatomer fra ethenmolekylet. Dette kan gøres på tre måder: ved at fjerne begge hydrogenatomer fra det samme carbonatom (dette vil producere terminale olefiner), eller ved at fjerne et fra hver. I den anden mulighed kan disse to hydrogenatomer fjernes fra den samme side af dobbeltbindingen (cis-isomerer opnås) og fra forskellige sider (trans-isomerer opnås).
CH2=C(CH3)-CH2-CH2-CH2-CH3-2-methylhexen-1;
CH2=C(CH3)-CH(CH3)-CH2-CH3-2,3-dimethylpenten-1;
CH2=C(CH3)-CH2-CH(CH3)-CH3-2,4-dimethylpenten-1;
CH2=C(CH3)-C(CH3)2-CH3-2,3,3-trimethylbuten-1.
CH2=C(CH2CH3)-CH2-CH2-CH3-2-ethylpenten-1 eller 3-methylenhexan;
CH2=C(CH2CH3)-CH(CH3)-CH3-2-ethyl-3-methylbuten-1 eller 2-methyl-3-methylenpentan.
CH3-CH=CH-CH2-CH2-CH2-CH3 - hepten-2 (cis- og trans-isomerer);
CH3-CH=CH-CH(CH3)-CH2-CH3-4-methylhexen-2 (cis- og trans-isomerer);
CH3-CH=CH-CH2-CH(CH3)-CH3-5-methylhexen-2 (cis- og trans-isomerer);
CH3-CH=CH-C(CH3)2-CH3 - 4,4-dimethylpenten-2 (cis- og trans-isomerer);
CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH3-hepten-3 (cis- og trans-isomerer);
CH3-CH2-CH=CH-CH(CH3)-CH3-2-methylhexen-3 (cis- og trans-isomerer).
Nå, med olefiner virker det som alt. Tilbage er cycloalkanerne.
I cycloalkaner danner flere carbonatomer en ring. Konventionelt kan det betragtes som en flad cyklus. Derfor, hvis to substituenter er knyttet til ringen (ved forskellige carbonatomer), så kan de være placeret på samme side (cis-isomerer) eller på modsatte sider (trans-isomerer) af ringplanet.
Tegn en sekskant. Placer CH2 ved hvert toppunkt. Resultatet var cycloheptan;
Tegn nu en sekskant. Skriv CH2 ved fem toppunkter og CH-CH3 ved en. Resultatet var methylcyclohexan;
Tegn en femkant. Tegn CH-CH2-CH3 ved det ene toppunkt og CH2 ved de andre toppunkter. ethylcyclopentan;
Tegn en femkant. Tegn CH-CH3 ved to hjørner i træk og CH2 ved de resterende hjørner. Resultatet var 1,2-dimethylpentan (cis- og trans-isomerer);
Tegn en femkant. Ved to hjørner trækkes CH-CH3 gennem en og CH2 ved de resterende hjørner. Resultatet var 1,3-dimethylpentan (cis- og trans-isomerer);
Tegn en firkant. Tegn CH2 ved tre spidser og CH ved én, og sæt -CH2-CH2-CH3 på det. Resultatet var propylcyclobutan;
Tegn en firkant. Tegn CH2 ved tre spidser og CH ved én, og tilslut -CH(CH3)-CH3 til det. Resultatet er isopropylcyclobutan;
Tegn en firkant. Tegn CH2 ved tre hjørner og C ved en, og tilslut CH3- og CH2-CH3-grupperne til den. Resultatet var 1-methyl-1-ethylcyclobutan;
Tegn en firkant. Tegn CH2 ved to hjørner i træk og CH ved de to andre. Tilføj CH3 til den ene CH og CH2-CH3 til den anden. Resultatet var 1-methyl-2-ethylcyclobutan (cis- og trans-isomerer);
Tegn en firkant. Ved to hjørner trækker du CH2 gennem den ene, og ved de to andre, CH. Tilføj CH3 til den ene CH og CH2-CH3 til den anden. Resultatet var 1-methyl-3-ethylcyclobutan (cis- og trans-isomerer);
Tegn en firkant. Tegn CH2 ved to hjørner i træk, ved én CH, ved én C. Tegn CH3 til CH, og til C to grupper af CH3. Resultatet var 1,1,2-dimethylcyclobutan;
Organisk kemi er ikke så let.
Du kan gætte noget ved hjælp af logisk ræsonnement.
Og et eller andet sted vil logik ikke hjælpe, du skal proppe.
Som for eksempel i dette spørgsmål.
Her er et kig på formlerne:
Kulbrinter svarende til formlen C17H14 hører til både alkener og cycloalkaner. Derfor, som Rafail fortalte dig i kommentaren, er der mange af dem. I alkener (intraklasse-isomerisme) er der tre typer isomerisme: 1). isomerisme af dobbeltbindingsposition; 2). kulstofskelet-isomerisme; 3). og nogle alkener har rumlige cis- og trans-isomerer. Og cycloalkaner inden for denne klasse har isomeri med lukket ring, og nogle cycloalkaner har cis- og trans-isomerer. Det er nødvendigt at tage stilling til klassen af forbindelser.
Faktisk er der ret mange af dem, så jeg vil ikke nævne dem alle:
Her er nogle af deres repræsentanter:
Men der er stadig mange af dem, og ærligt talt er det meget svært at huske alle repræsentanter for alle isomerer af denne sammensætning.
Ikke en meget simpel opgave, eller rettere ikke en meget hurtig opgave. Jeg kan ikke give dig alle, men mere end 20 isomerer for den angivne sammensætning:
Hvis din opgave er at komponere tegninger, så sympatiserer jeg med dig, men jeg fandt flere billeder med kompilerede isomerkæder:
Generelt vær stærk!
Lad os se på eksemplet med en alkan C6H 14.
1. Først skildrer vi det lineære isomermolekyle (dets kulstofskelet)
2. Derefter forkorter vi kæden med 1 carbonatom og binder dette atom til et hvilket som helst carbonatom i kæden som en gren fra det, undtagen ekstreme positioner:
(2) eller (3)
Hvis du knytter et kulstofatom til en af yderpositionerne, ændres den kemiske struktur af kæden ikke:
Derudover skal du sikre dig, at der ikke er gentagelser. Ja, strukturen
identisk med struktur (2).
3. Når alle positioner i hovedkæden er opbrugt, forkorter vi kæden med yderligere 1 carbonatom:
Nu vil der være 2 kulstofatomer i sidegrenene. Følgende kombinationer af atomer er mulige her:
En sidesubstituent kan bestå af 2 eller flere carbonatomer forbundet i serie, men for hexan er der ingen isomerer med sådanne sidegrene, og strukturen
identisk med struktur (3).
En sidesubstituent - C-C kan kun placeres i en kæde indeholdende mindst 5 carbonatomer og kan kun bindes til det 3. og yderligere atom fra enden af kæden.
4. Efter at have konstrueret kulstofskelettet af isomeren, er det nødvendigt at supplere alle kulstofatomer i molekylet med hydrogenbindinger, givet at kulstof er tetravalent.
Altså sammensætningen C6H 14 svarer til 5 isomerer:
2) 
3) 
4) 
5) 
Rotationsisomerisme af alkaner
Et karakteristisk træk ved s-bindinger er, at elektrontætheden i dem er fordelt symmetrisk i forhold til aksen, der forbinder kernerne i de bundne atomer (cylindrisk eller rotationssymmetri). Derfor vil rotation af atomer omkring s-bindingen ikke føre til, at den brydes. Som et resultat af intramolekylær rotation langs C-C s-bindinger kan alkanmolekyler, startende med ethan C 2 H 6, antage forskellige geometriske former.
Forskellige rumlige former af et molekyle, der omdannes til hinanden ved at rotere omkring C–C s-bindinger, kaldes konformationer eller roterende isomerer(konformere).
Rotationsisomerer af et molekyle er dets energetisk ulige tilstande. Deres indbyrdes omdannelse sker hurtigt og konstant som følge af termisk bevægelse. Derfor kan roterende isomerer ikke isoleres i individuel form, men deres eksistens er blevet bevist ved fysiske metoder. Nogle konformationer er mere stabile (energetisk gunstige), og molekylet forbliver i sådanne tilstande i længere tid.
Lad os overveje roterende isomerer ved hjælp af ethan H 3 C-CH 3 som et eksempel:
Når en CH 3 gruppe roterer i forhold til en anden, opstår der mange forskellige former af molekylet, blandt hvilke der skelnes mellem to karakteristiske konformationer ( EN Og B), kendetegnet ved en rotation på 60°:
Disse roterende isomerer af ethan adskiller sig i afstanden mellem de hydrogenatomer, der er forbundet med forskellige carbonatomer.
I konformation EN Brintatomerne er tæt på hinanden (skjuler hinanden), deres frastødning er stor, molekylets energi er maksimal. Denne konformation kaldes "formørket", den er energetisk ugunstig, og molekylet går ind i konformationen B, hvor afstandene mellem H-atomer af forskellige carbonatomer er størst og følgelig frastødning er minimal. Denne konformation kaldes "hæmmet" pga det er energimæssigt mere gunstigt, og molekylet forbliver i denne form i længere tid.
Efterhånden som kulstofkæden forlænges, stiger antallet af skelnelige konformationer. Således rotation langs den centrale binding i n-butan
fører til fire roterende isomerer:
Den mest stabile af dem er konformer IV, hvor CH 3-grupperne er maksimalt fjernt fra hinanden. Konstruer afhængigheden af den potentielle energi af n-butan af rotationsvinklen med eleverne på tavlen.
Optisk isomeri
Hvis et kulstofatom i et molekyle er bundet til fire forskellige atomer eller atomgrupper, for eksempel:
så er eksistensen af to forbindelser med samme strukturformel, men forskellige i rumlig struktur, mulig. Molekylerne af sådanne forbindelser relaterer til hinanden som et objekt og dets spejlbillede og er rumlige isomerer.
Denne type isomerisme kaldes optiske isomerer kaldes optiske isomerer eller optiske antipoder:
Molekyler af optiske isomerer er uforenelige i rummet (som venstre og højre hænder, de mangler et symmetriplan).
Optiske isomerer er således rumlige isomerer, hvis molekyler er relateret til hinanden som et objekt og et spejlbillede, der er uforeneligt med det.
Optiske isomerer har de samme fysiske og kemiske egenskaber, men adskiller sig i deres forhold til polariseret lys. Sådanne isomerer har optisk aktivitet (en af dem roterer planet af polariseret lys til venstre og den anden med samme vinkel til højre). Forskelle i kemiske egenskaber observeres kun i reaktioner med optisk aktive reagenser.
Optisk isomerisme manifesterer sig i organiske stoffer af forskellige klasser og spiller en meget vigtig rolle i kemien af naturlige forbindelser.
Hexan er en organisk forbindelse kendt som et kulbrinte. Hexanmolekylet består kun af kulstof- og brintatomer i en kædestruktur. Artiklen giver strukturformlen og isomererne af hexan, såvel som hexans reaktioner med andre stoffer.
Oftest udvindes stoffet ved raffinering af råolie. Det er således en almindelig komponent i benzin, der bruges i biler og andre forbrændingsmotorer. Derudover har den mange anvendelsesmuligheder i hjemmet, laboratorier eller industrielle omgivelser. For at forstå, hvad hexan er, skal du lære mere om dets egenskaber og evner.
Hexan er normalt en farveløs væske, bedst kendt som et opløsningsmiddel.
Hexan er et stof sammensat af kulstof og brint, der oftest frigives som et biprodukt af olie- eller råolieraffinering. Det er en farveløs væske ved stuetemperatur og har mange industrielle anvendelser. For eksempel er det et meget populært opløsningsmiddel og bruges ofte i industrielle rengøringsmidler; det bruges også ofte til at udvinde olier fra grøntsager, især sojabønner. Det meste benzin indeholder benzin. Mens de fleste eksperter siger, at stoffet er ugiftigt og kun udgør en lav risiko for dyr, er der stadig en masse kontroverser mange steder, når det kommer til, hvor ofte det er inkluderet, nogle gange uden fuld offentliggørelse, i forbrugerprodukter.
Fysiske egenskaber af hexan
Hexan fremstår som en farveløs væske med en petroleumslugt, der er stabil ved stuetemperatur. Der findes flere forskellige typer hexan, men deres egenskaber er ens. Dens smeltepunkt forekommer ved -139,54 grader Fahrenheit og dens kogepunkt er 154,04 grader Fahrenheit. Smeltepunkter og kogepunkter varierer afhængigt af typen af hexan. Hexan har en molær masse på 86,18 g pr. mol. Det er et ikke-polært molekyle og opløses ikke i vand.
Hexan: formel
Det betragtes generelt som et relativt simpelt molekyle.Som det hexadecimale præfiks angiver, har det seks carbonatomer, som er ledsaget af 14 hydrogenatomer, hvilket giver det molekylformlen C6H14.Kulhydrater er forbundet i kæder, den ene efter den anden.Hvert kulstof har mindst to brintatomer knyttet til sig, undtagen det første og sidste kulstof, som har tre.På grund af dens eksklusive carbon-hydrogen-sammensætning og det faktum, at den kun har bindinger, kan den klassificeres som en ligekædet alkan. Formlen for hexan er betegnet som CH3CH2CH2CH2CH2CH3, men er oftere skrevet som C6H14.
Hexan har 6 carbonatomer (sort) og 14 hydrogenatomer (hvid).
Strukturformel for hexan
Strukturen af hexan er sådan, at præfikset "hex" i navnet på hexan indikerer, at hexanmolekylet har seks carbonatomer. Disse atomer er arrangeret i en kæde og forbundet med enkeltbindinger. Hvert carbonatom har mindst to hydrogenatomer knyttet til de terminale carbonatomer, som har tre. Denne kædestruktur med kulstof- og brintatomer betyder, at den er klassificeret som en alkan, hvilket er hvor dens navnesuffiks kommer fra. Hexan udtrykkes som CH3CH2CH2CH2CH2CH3, men er mere almindeligt udtrykt som C6H14. Andre isomerer af hexan har forskellige strukturer. De er normalt forgrenede i stedet for at have en lang sekskantet kæde.Hvor kommer hexan fra, og hvordan udvindes det?
Hexan produceres flere forskellige steder i naturen, men er som regel lettest tilgængelig i oliefelter. Det skyldes ofte, at benzin indeholder det i høje koncentrationer. Når petroleum og oliebaserede olier udvindes og raffineres, kan kemikere ofte isolere en forbindelse, som derefter kan renses og sælges kommercielt.
Hexan er en naturligt forekommende forbindelse, der forekommer flere steder i naturen. Hexan udvindes dog oftest fra olie ved raffinering af råolie. Industriel hexan ekstraheres til en fraktion, der koger ved temperaturer på 149 grader Fahrenheit til 158 grader Fahrenheit. Forskelle i temperaturer og rensningsprocesser er årsag til de forskellige typer hexan og deres forskellige egenskaber.
Den mest almindelige brug af hexan er som et industrielt rengøringsmiddel. Fordi det er uopløseligt i vand, er det effektivt til at adskille fra andre stoffer samt nedbryde molekyler. Dette gør den effektiv som affedtningsmiddel. Dette er ikke et almindeligt tilsætningsstof, der findes i husholdningsrengøringsprodukter, og brugerne vil sandsynligvis finde det i tungt udstyr og industrielle rengøringsprodukter. Derudover er det også effektivt til at binde materialer sammen og er en almindelig ingrediens i klæbemidler til forskellige formål.
Udsættelse for hexan uden det korrekte sikkerhedsudstyr kan forårsage langvarig skade og endda...
Laboratoriebrug
Hexan bruges også i laboratoriemiljøer. Især bruges det som opløsningsmiddel i kromatografi. Dette er en populær adskillelse, der bruges af videnskabsmænd til at identificere de forskellige komponenter i en forbindelse eller et uidentificeret stof. Ud over kromatografi er hexan et populært opløsningsmiddel til brug i en række forskellige reaktioner og processer. Derudover bruges hexan til at adskille olie og fedt ved jord- og vandanalyse.Olieraffinering
En anden anvendelse af hexan er påkrævet til olieraffinering. Producenter udvinder olier fra jordnødder, sojabønner og majs for at lave vegetabilsk olie. Producenter behandler grøntsager med hexan, som effektivt nedbryder produkterne for at udvinde olie.Mange typer planter og grøntsager behandles med dette kemikalie for at udvinde deres olier og proteiner til brug i andre produkter. Sojabønner, jordnødder og majs er nogle af de mest almindelige. Sammensætningen er ofte i stand til at nedbryde disse produkter meget effektivt, og de resulterende olier er normalt klar til at blive ompakket og enten solgt eller brugt i færdige produkter med meget lidt ekstra forarbejdning.
Andre almindelige anvendelser af hexan
Lige så god til at nedbryde forbindelser, kan hexan i kombination med andre ikke-vandopløselige forbindelser være med til at forbedre stoffets egenskaber. For eksempel er det ofte opført som en ingrediens i læder- og skolim, og bruges nogle gange også i tag- eller tegllim.
På trods af dets anvendelse i fødevareindustrien er hexan et giftigt stof. Derfor bør brugere håndtere denne komponent med forsigtighed og tage passende forholdsregler. Indånding af hexan er et af de mest almindelige problemer. Når du rengør med hexan eller bruger hexan i laboratoriet, skal du bære åndedrætsværn og arbejde i et godt ventileret område.Derudover bør brugere undgå at få produktet ind i . Endelig bør brugere altid bære handsker ved håndtering af hexan. Når der anvendes korrekte sikkerhedsforanstaltninger og håndtering, er hexan generelt sikkert at bruge. EPA har klassificeret hexan som gruppe D eller har ikke klassificeret dets kræftfremkaldende egenskaber for .
Hexan anses generelt for at være giftig eller i det mindste skadelig ved indånding, og der har været hændelser på arbejdspladsen og endda dødsfald, hvor timer hver dag blev brugt på at indånde dens dampe. Dette er mest almindeligt i anlæg, hvor olieaffald behandles, industriel raffinering eller andre industrielle processer finder sted. Langvarig eksponering for hexan kan forårsage svimmelhed og kvalme, som bliver værre over tid.
Der har også været spørgsmål om hexanrester, der bliver hængende i vegetabilske olier, især når de optræder i fødevarer, der er tilgængelige på det generelle marked. Nogle fortalere hævder, at tilstedeværelsen af dette kemikalie er uacceptabelt og farligt, mens andre siger, at det ikke burde være en årsag. I de fleste tilfælde er den mængde, der faktisk ender i maden, meget, meget lille, men man ved stadig ikke meget om, hvordan kroppen opfører sig i forhold til selv denne mængde. De fleste toksicitetsundersøgelser, der er blevet udført, har fokuseret på indånding og topisk dermal eksponering.
Nogle mennesker, der er udsat for hexan, oplever svimmelhed og kvalme, der bliver værre med tiden.
Sådan køber du produkter med hexan ?
Butikken for industrielle rengøringsmidler, klæbemidler og andre produkter, der indeholder hexan, vil tilbyde dig alle ændringer og specifikationer. Brug de grundlæggende og avancerede søgefunktioner til at finde de produkter, du har brug for, ved at indtaste nøgleord i søgefeltet, der findes på en hvilken som helst side på byggepladsen. Brug finpudsningsmenuen til at indsnævre dine lister og gøre dem nemmere at sortere. Hexan er en naturlig forbindelse med en række kommercielle, industrielle og husholdningsbehov. Formler for hexanisomerer
Spørgsmål: Hvad er isomererne af *hexan*? (Tegn dem venligst...)Svar:
Jeg har listet 5 mulige carbonhydridisomerer af hexan nedenfor.
Forklaring:
Husk på, at isomerer har den samme kemiske formel (i dette tilfælde C6H14), men forskellige strukturelle formler og derfor forskellige fysiske og kemiske egenskaber.
Strukturelle isomerer af hexan
Lad os for eksempel tage kulbrinter af den mættede og umættede serie.
Definition
Lad os først finde ud af, hvad fænomenet isomerisme er. Afhængigt af antallet af kulstofatomer i molekylet er dannelsen af forbindelser, der adskiller sig i struktur, fysiske og kemiske egenskaber, mulig. Isomerisme er et fænomen, der forklarer mangfoldigheden af organiske stoffer.
Isomerisme af mættede kulbrinter
Hvordan komponeres isomerer, navngiv repræsentanter for denne klasse af organiske forbindelser? For at klare opgaven, lad os først fremhæve de karakteristiske egenskaber ved denne klasse af stoffer. Mættede kulbrinter har den generelle formel SpH2n+2 deres molekyler indeholder kun simple (enkelt)bindinger. Isomerisme for repræsentanter for metanserien forudsætter eksistensen af forskellige organiske stoffer, der har samme kvalitative og kvantitative sammensætning, men adskiller sig i rækkefølgen af arrangement af atomer.
Hvis mættede carbonhydrider indeholder fire eller flere carbonatomer, observeres isomerisme af carbonskelettet for repræsentanter for denne klasse. For eksempel kan du oprette en formel for stoffer af isomerer af sammensætningen C5H12 i form af normal pentan, 2-methylbutan, 2,2-dimethylpropan.
Efterfølgende
Strukturelle isomerer, der er karakteristiske for alkaner, er sammensat ved hjælp af en specifik handlingsalgoritme. For at forstå, hvordan man komponerer isomerer af mættede carbonhydrider, lad os dvæle ved dette spørgsmål mere detaljeret. Først overvejes en lige kulstofkæde uden yderligere forgreninger. For eksempel, hvis der er seks kulstofatomer i et molekyle, kan du lave formlen for hexan. Da alle alkaner har enkeltbindinger, kan der kun skrives strukturelle isomerer for dem.
Strukturelle isomerer
For at sammensætte formlerne for mulige isomerer forkortes kulstofskelettet med et C-atom, det bliver til en aktiv partikel - en radikal. Methylgruppen kan være placeret ved alle atomer i kæden, eksklusive de yderste atomer, og derved danne forskellige organiske derivater af alkaner.
For eksempel kan du formulere formlen 2-methylpentan, 3-methylpentan. Derefter reduceres antallet af kulstofatomer i hovedkæden (hoved)kæden med én mere, hvilket resulterer i to aktive methylgrupper. De kan placeres ved de samme eller tilstødende carbonatomer, hvilket resulterer i forskellige isomere forbindelser.
For eksempel kan du oprette formler for to isomerer: 2,2-dimethylbutan, 2,3-dimethylbutan, som adskiller sig i fysiske egenskaber. Med efterfølgende afkortning af hovedkulstofskelettet kan andre strukturelle isomerer opnås. Så for carbonhydrider i den begrænsende serie forklares fænomenet isomerisme ved tilstedeværelsen af enkelte (simple) bindinger i deres molekyler.
Egenskaber ved alkenisomerisme
For at forstå, hvordan man sammensætter isomerer, er det nødvendigt at bemærke de specifikke træk ved denne klasse af organiske stoffer. Vi har den generelle formel SpN2n. I disse stoffers molekyler er der udover en enkeltbinding også en dobbeltbinding, som påvirker antallet af isomere forbindelser. Ud over den strukturelle isomerisme, der er karakteristisk for alkaner, kan man for denne klasse også skelne isomerisme af positionen af en multipelbinding, interklasse-isomerisme.
For eksempel, for et kulbrinte med sammensætningen C4H8, kan du oprette formler for to stoffer, der vil adskille sig i placeringen af dobbeltbindingen: buten-1 og buten-2.
For at forstå, hvordan man danner isomerer med den generelle formel C4H8, skal du forstå, at ud over alkener har cykliske carbonhydrider også den samme generelle formel. Eksempler på isomerer, der tilhører cykliske forbindelser, omfatter cyclobutan og methylcyclopropan.
For umættede forbindelser af ethylenserien kan formlerne for geometriske isomerer desuden skrives: cis- og transformer. Kulbrinter, der har en dobbeltbinding mellem carbonatomer, er karakteriseret ved flere typer isomerisme: strukturel, interklasse, geometrisk.
Alkyner
Forbindelser, der tilhører denne klasse af carbonhydrider, har en generel formel - SpN2n-2. Blandt de karakteristiske kendetegn ved denne klasse er tilstedeværelsen af en tredobbelt binding i molekylet. En af dem er enkel, dannet af hybridskyer. To bindinger dannes, når ikke-hybride skyer overlapper hinanden.
For eksempel kan du for et kulbrinte med sammensætningen C5H8 oprette formler for stoffer, der har en uforgrenet kulstofkæde. Da der er en multipel binding i moderforbindelsen, kan den placeres anderledes og danne pentine-1, pentine-2. For eksempel kan du skrive en udvidet og forkortet formel for en forbindelse med en given kvalitativ og kvantitativ sammensætning, hvor kulstofkæden vil være reduceret med et atom, som vil være repræsenteret i forbindelsen som et radikal. Derudover er der for alkyner også interklasse-isomerer, som er dien-carbonhydrider.
For kulbrinter, der har en tredobbelt binding, kan du skabe isomerer af kulstofskelettet, skrive formler for diener og også overveje forbindelser med forskellige arrangementer af multipelbindingen.
Konklusion
Når man sammensætter strukturformlerne for organiske stoffer, kan oxygen- og kulstofatomer arrangeres på forskellige måder, hvorved man opnår stoffer kaldet isomerer. Afhængigt af den specifikke klasse af organiske forbindelser kan antallet af isomerer variere. For eksempel er carbonhydrider i den begrænsende serie, som omfatter forbindelser af methanserien, kun karakteriseret ved strukturel isomerisme.
For ethylenhomologer, som er karakteriseret ved tilstedeværelsen af en multipel (dobbelt)binding, er det ud over strukturelle isomerer også muligt at overveje isomerisme af multipelbindingens position. Derudover har andre forbindelser, der tilhører klassen af cycloalkaner, den samme generelle formel, det vil sige, interklasse-isomerisme er mulig.
For oxygenholdige stoffer, for eksempel for carboxylsyrer, kan formlerne for optiske isomerer også skrives.