పట్టిక 12.1.

అసైక్లోపియన్ సిరీస్ సి యొక్క ఆల్కనేస్ n H 2 n +2 .

పట్టిక 12.2.

బ్రాంచ్డ్ రాడికల్స్ పేర్లు.

ఆల్కనేస్ యొక్క నిర్మాణం

మీథేన్, ఈథేన్ మరియు ప్రొపేన్ అనే సరళమైన ఆల్కేన్‌ల యొక్క రసాయన నిర్మాణం (అణువులలోని పరమాణువుల అనుసంధాన క్రమం) సెక్షన్ 2లో ఇవ్వబడిన వాటి నిర్మాణ సూత్రాల ద్వారా చూపబడింది. ఈ సూత్రాల నుండి ఇందులో రెండు రకాల రసాయన బంధాలు ఉన్నాయని స్పష్టమవుతుంది. ఆల్కనేస్:

S-S మరియు S-N.

C-C బంధం సమయోజనీయ నాన్‌పోలార్. C-H బంధం సమయోజనీయంగా, బలహీనంగా ధ్రువంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే కార్బన్ మరియు హైడ్రోజన్ ఎలక్ట్రోనెగటివిటీలో దగ్గరగా ఉంటాయి (కార్బన్‌కు 2.5 మరియు హైడ్రోజన్‌కు 2.1). భాగస్వామ్య ఎలక్ట్రాన్ జతల కార్బన్ మరియు హైడ్రోజన్ పరమాణువుల కారణంగా ఆల్కేన్‌లలో సమయోజనీయ బంధాల ఏర్పాటును ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాలను ఉపయోగించి చూపవచ్చు:

ఎలక్ట్రానిక్ మరియు నిర్మాణ సూత్రాలు రసాయన నిర్మాణాన్ని ప్రతిబింబిస్తాయి, కానీ అణువుల ప్రాదేశిక నిర్మాణం గురించి ఒక ఆలోచన ఇవ్వవు, ఇది పదార్ధం యొక్క లక్షణాలను గణనీయంగా ప్రభావితం చేస్తుంది.

ప్రాదేశిక నిర్మాణం, అనగా. అంతరిక్షంలో ఒక అణువు యొక్క పరమాణువుల సాపేక్ష అమరిక ఈ పరమాణువుల పరమాణు కక్ష్యల (AO) దిశపై ఆధారపడి ఉంటుంది. హైడ్రోకార్బన్‌లలో, హైడ్రోజన్ పరమాణువు యొక్క గోళాకార 1s-AO నిర్దిష్ట ధోరణిని కలిగి లేనందున, కార్బన్ యొక్క పరమాణు కక్ష్యల యొక్క ప్రాదేశిక ధోరణి ద్వారా ప్రధాన పాత్ర పోషించబడుతుంది.

కార్బన్ AO యొక్క ప్రాదేశిక అమరిక, దాని హైబ్రిడైజేషన్ రకంపై ఆధారపడి ఉంటుంది (పార్ట్ I, సెక్షన్ 4.3). ఆల్కనేస్‌లోని సంతృప్త కార్బన్ అణువు నాలుగు ఇతర పరమాణువులతో బంధించబడి ఉంటుంది. కాబట్టి, దాని స్థితి sp3 హైబ్రిడైజేషన్ (పార్ట్ I, విభాగం 4.3.1)కి అనుగుణంగా ఉంటుంది. ఈ సందర్భంలో, ప్రతి నాలుగు sp3-హైబ్రిడ్ కార్బన్ AOలు హైడ్రోజన్ యొక్క s-AOతో లేదా మరొక కార్బన్ అణువు యొక్క sp3-AOతో అక్షసంబంధ (σ-) అతివ్యాప్తిలో పాల్గొంటాయి, σ-CH లేదా C-C బంధాలను ఏర్పరుస్తాయి.

కార్బన్ యొక్క నాలుగు σ-బంధాలు 109°28" కోణంలో అంతరిక్షంలో నిర్దేశించబడతాయి, ఇది ఎలక్ట్రాన్ల యొక్క అతి తక్కువ వికర్షణకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. కాబట్టి, ఆల్కనేస్ యొక్క సరళమైన ప్రతినిధి యొక్క అణువు - మీథేన్ CH4 - టెట్రాహెడ్రాన్ ఆకారాన్ని కలిగి ఉంటుంది, మధ్యలో కార్బన్ అణువు ఉంది మరియు శీర్షాల వద్ద హైడ్రోజన్ అణువులు ఉన్నాయి:

బాండ్ కోణం N-C-H సమానం 109о28". మీథేన్ యొక్క ప్రాదేశిక నిర్మాణాన్ని వాల్యూమెట్రిక్ (స్కేల్) మరియు బాల్-అండ్-స్టిక్ మోడల్‌లను ఉపయోగించి చూపవచ్చు.

రికార్డింగ్ కోసం, ప్రాదేశిక (స్టీరియోకెమికల్) సూత్రాన్ని ఉపయోగించడం సౌకర్యంగా ఉంటుంది.

తదుపరి హోమోలాగ్ యొక్క అణువులో, ఈథేన్ C2H6, రెండు టెట్రాహెడ్రల్ sp3 కార్బన్ అణువులు మరింత సంక్లిష్టమైన ప్రాదేశిక నిర్మాణాన్ని ఏర్పరుస్తాయి:

2 కంటే ఎక్కువ కార్బన్ పరమాణువులను కలిగి ఉన్న ఆల్కనే అణువులు వక్ర ఆకారాల ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి, ఇది n-బ్యూటేన్ (VRML మోడల్) లేదా n-పెంటనే ఉదాహరణను ఉపయోగించి చూపబడుతుంది

ఆల్కనేస్ యొక్క ఐసోమెరిజం

ఐసోమెరిజం అనేది ఒకే కూర్పును కలిగి ఉన్న సమ్మేళనాల ఉనికి యొక్క దృగ్విషయం (అదే పరమాణు సూత్రం), కానీ భిన్నమైన నిర్మాణం. ఇటువంటి కనెక్షన్లు అంటారు ఐసోమర్లు.

పరమాణువులను అణువులలో (అంటే రసాయన నిర్మాణం) కలిపి ఉండే క్రమంలో తేడాలు ఏర్పడతాయి. నిర్మాణ ఐసోమెరిజం. నిర్మాణం నిర్మాణ ఐసోమర్లునిర్మాణ సూత్రాల ద్వారా ప్రతిబింబిస్తుంది. ఆల్కనేల శ్రేణిలో, గొలుసు 4 లేదా అంతకంటే ఎక్కువ కార్బన్ అణువులను కలిగి ఉన్నప్పుడు నిర్మాణాత్మక ఐసోమెరిజం వ్యక్తమవుతుంది, అనగా. బ్యూటేన్ C 4 H 10తో ప్రారంభమవుతుంది. ఒకే కూర్పు మరియు ఒకే రసాయన నిర్మాణం యొక్క అణువులలో అంతరిక్షంలో అణువుల యొక్క విభిన్న సాపేక్ష స్థానాలు సాధ్యమైతే, అప్పుడు మేము గమనిస్తాము ప్రాదేశిక ఐసోమెరిజం (స్టీరియో ఐసోమెరిజం). ఈ సందర్భంలో, నిర్మాణ సూత్రాల ఉపయోగం సరిపోదు మరియు పరమాణు నమూనాలు లేదా ప్రత్యేక సూత్రాలు - స్టీరియోకెమికల్ (ప్రాదేశిక) లేదా ప్రొజెక్షన్ - ఉపయోగించాలి.

ఈథేన్ H 3 C–CH 3తో ప్రారంభమయ్యే ఆల్కనేలు వివిధ ప్రాదేశిక రూపాల్లో ఉన్నాయి ( ఆకృతీకరణలు), C–C σ బంధాల వెంట ఇంట్రామోలిక్యులర్ రొటేషన్ వల్ల ఏర్పడుతుంది మరియు పిలవబడే వాటిని ప్రదర్శిస్తుంది భ్రమణ (కన్ఫర్మేషనల్) ఐసోమెరిజం.

అదనంగా, ఒక అణువు 4 వేర్వేరు ప్రత్యామ్నాయాలతో బంధించబడిన కార్బన్ అణువును కలిగి ఉంటే, మరో రకమైన ప్రాదేశిక ఐసోమెరిజం సాధ్యమవుతుంది, రెండు స్టీరియో ఐసోమర్‌లు ఒకదానికొకటి ఒక వస్తువుగా మరియు దాని అద్దం చిత్రంగా (ఎలా పోలి ఉంటాయి ఎడమ చెయ్యిసరైనదాన్ని సూచిస్తుంది). అణువుల నిర్మాణంలో ఇటువంటి వ్యత్యాసాలను అంటారు ఆప్టికల్ ఐసోమెరిజం.

. ఆల్కనేస్ యొక్క స్ట్రక్చరల్ ఐసోమెరిజం

స్ట్రక్చరల్ ఐసోమర్లు ఒకే కూర్పు యొక్క సమ్మేళనాలు, ఇవి అణువుల బంధం క్రమంలో విభిన్నంగా ఉంటాయి, అనగా. అణువుల రసాయన నిర్మాణం.

అభివ్యక్తికి కారణం నిర్మాణ ఐసోమెరిజంఆల్కనేల శ్రేణిలో కార్బన్ పరమాణువులు వివిధ నిర్మాణాల గొలుసులను ఏర్పరుస్తాయి, ఈ రకమైన నిర్మాణ ఐసోమెరిజం అంటారు కార్బన్ అస్థిపంజరం ఐసోమెరిజం.

ఉదాహరణకు, కూర్పు C 4 H 10 యొక్క ఆల్కేన్ రూపంలో ఉండవచ్చు రెండునిర్మాణ ఐసోమర్‌లు:

మరియు ఆల్కనే C 5 H 12 - రూపంలో మూడునిర్మాణ ఐసోమర్‌లు, కార్బన్ గొలుసు నిర్మాణంలో భిన్నంగా ఉంటాయి:

అణువులలో కార్బన్ అణువుల సంఖ్య పెరుగుదలతో, గొలుసు శాఖలు పెరిగే అవకాశాలు పెరుగుతాయి, అనగా. కార్బన్ పరమాణువుల సంఖ్యతో ఐసోమర్ల సంఖ్య పెరుగుతుంది.

నిర్మాణ ఐసోమర్లు భౌతిక లక్షణాలలో విభిన్నంగా ఉంటాయి. తక్కువ దట్టమైన అణువుల ప్యాకింగ్ మరియు తదనుగుణంగా, చిన్న ఇంటర్‌మోలిక్యులర్ ఇంటరాక్షన్‌ల కారణంగా, బ్రాంచ్డ్ స్ట్రక్చర్‌తో ఆల్కనేలు వాటి శాఖలు లేని ఐసోమర్‌ల కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉడకబెట్టబడతాయి.

నిర్మాణ సాంకేతికతలు నిర్మాణ సూత్రాలుఐసోమర్లు

ఆల్కనే ఉదాహరణ చూద్దాం తో 6 ఎన్ 14 .

1. మొదట, మేము లీనియర్ ఐసోమర్ మాలిక్యూల్ (దాని కార్బన్ అస్థిపంజరం)ని వర్ణిస్తాము.

2. అప్పుడు మేము గొలుసును 1 కార్బన్ అణువుతో కుదించి, ఈ అణువును గొలుసులోని ఏదైనా కార్బన్ అణువుకు దాని నుండి ఒక శాఖగా అటాచ్ చేస్తాము, తీవ్రమైన స్థానాలను మినహాయించి:

మీరు వాటిలో ఒకదానికి కార్బన్ అణువును జోడించినట్లయితే తీవ్రమైన స్థానాలు, అప్పుడు గొలుసు యొక్క రసాయన నిర్మాణం మారదు:

అదనంగా, మీరు పునరావృత్తులు లేవని నిర్ధారించుకోవాలి. అందువలన, నిర్మాణం నిర్మాణం (2) కు సమానంగా ఉంటుంది.

3. ప్రధాన గొలుసు యొక్క అన్ని స్థానాలు అయిపోయినప్పుడు, మేము మరొక 1 కార్బన్ అణువు ద్వారా గొలుసును తగ్గిస్తుంది:

ఇప్పుడు పక్క శాఖలలో 2 కార్బన్ పరమాణువులు ఉంటాయి. కింది అణువుల కలయికలు ఇక్కడ సాధ్యమే:

ఒక ప్రక్క ప్రత్యామ్నాయం శ్రేణిలో అనుసంధానించబడిన 2 లేదా అంతకంటే ఎక్కువ కార్బన్ పరమాణువులను కలిగి ఉంటుంది, అయితే హెక్సేన్‌కు అటువంటి సైడ్ బ్రాంచ్‌లతో ఐసోమర్‌లు లేవు మరియు నిర్మాణం నిర్మాణం (3)కి సమానంగా ఉంటుంది.

ప్రక్క ప్రత్యామ్నాయం - C-Cని కనీసం 5 కార్బన్ పరమాణువులు కలిగిన గొలుసులో మాత్రమే ఉంచవచ్చు మరియు గొలుసు చివర నుండి 3వ మరియు తదుపరి అణువుకు మాత్రమే జోడించబడుతుంది.

4. ఐసోమర్ యొక్క కార్బన్ అస్థిపంజరాన్ని నిర్మించిన తర్వాత, కార్బన్ టెట్రావాలెంట్ అయినందున అణువులోని అన్ని కార్బన్ అణువులను హైడ్రోజన్ బంధాలతో భర్తీ చేయడం అవసరం.

కాబట్టి, కూర్పు తో 6 ఎన్ 14 5 ఐసోమర్‌లకు అనుగుణంగా ఉంటుంది: 1) 2) 3)4)5)

నామకరణం

నామకరణం సేంద్రీయ సమ్మేళనాలు- ప్రతి ఒక్క పదార్థానికి నిస్సందేహంగా పేరు పెట్టడానికి మిమ్మల్ని అనుమతించే నియమాల వ్యవస్థ.

ఇది రసాయన శాస్త్రం యొక్క భాష, ఇది సమ్మేళనాల పేర్లలో వాటి నిర్మాణం గురించి సమాచారాన్ని తెలియజేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఒక నిర్దిష్ట నిర్మాణం యొక్క సమ్మేళనం ఒక క్రమబద్ధమైన పేరుకు అనుగుణంగా ఉంటుంది మరియు ఈ పేరుతో సమ్మేళనం యొక్క నిర్మాణాన్ని (దాని నిర్మాణ సూత్రం) ఊహించవచ్చు.

ప్రస్తుతం, IUPAC క్రమబద్ధమైన నామకరణం సాధారణంగా ఆమోదించబడింది. ఇంటర్నేషనల్ యూనియన్ ఆఫ్ ది ప్యూర్ అండ్ అప్లైడ్ కెమిస్ట్రీ- ఇంటర్నేషనల్ యూనియన్ ఆఫ్ ప్యూర్ అండ్ అప్లైడ్ కెమిస్ట్రీ).

క్రమబద్ధమైన పేర్లతో పాటు, అల్పమైన (సాధారణ) పేర్లు కూడా ఉపయోగించబడతాయి, ఇవి ఒక పదార్ధం యొక్క లక్షణ లక్షణం, దాని తయారీ పద్ధతి, సహజ మూలం, అప్లికేషన్ యొక్క ప్రాంతం మొదలైన వాటితో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి, కానీ దాని నిర్మాణాన్ని ప్రతిబింబించవు.

IUPAC నామకరణాన్ని వర్తింపజేయడానికి, మీరు అణువుల యొక్క కొన్ని శకలాలు - సేంద్రీయ రాడికల్స్ యొక్క పేర్లు మరియు నిర్మాణాన్ని తెలుసుకోవాలి.

"సేంద్రీయ రాడికల్" అనే పదం నిర్మాణాత్మక భావన మరియు "ఫ్రీ రాడికల్" అనే పదంతో అయోమయం చెందకూడదు, ఇది జతకాని ఎలక్ట్రాన్‌తో అణువు లేదా అణువుల సమూహాన్ని వర్ణిస్తుంది.

ఆల్కనేస్ సిరీస్‌లో రాడికల్స్

ఆల్కేన్ అణువు నుండి ఒక హైడ్రోజన్ పరమాణువు "తీసివేయబడితే", ఒక మోనోవాలెంట్ "అవశేషం" ఏర్పడుతుంది - ఒక హైడ్రోకార్బన్ రాడికల్ ( ఆర్ – ) మోనోవాలెంట్ ఆల్కేన్ రాడికల్స్ యొక్క సాధారణ పేరు ఆల్కైల్స్ – ప్రత్యయాన్ని భర్తీ చేయడం ద్వారా ఏర్పడింది - en పై - సిల్ట్ : మీథేన్ - మిథైల్, ఈథేన్ - ఇథైల్, ప్రొపేన్ - డ్రింక్ మీద అది తాగిందిమొదలైనవి

మోనోవాలెంట్ రాడికల్స్ సాధారణ సూత్రం ద్వారా వ్యక్తీకరించబడతాయి తో n ఎన్ 2n+1 .

అణువు నుండి 2 హైడ్రోజన్ అణువులను తొలగించడం ద్వారా డైవాలెంట్ రాడికల్ పొందబడుతుంది. ఉదాహరణకు, మీథేన్ నుండి మీరు డైవాలెంట్ రాడికల్ –CH 2 –ని ఏర్పరచవచ్చు. మిథిలిన్. అటువంటి రాడికల్స్ పేర్లు ప్రత్యయాన్ని ఉపయోగిస్తాయి - ఇలెన్.

రాడికల్స్ పేర్లు, ముఖ్యంగా మోనోవాలెంట్ పేర్లు, బ్రాంచ్డ్ ఆల్కనేస్ మరియు ఇతర సమ్మేళనాల పేర్ల ఏర్పాటులో ఉపయోగించబడతాయి. ఇటువంటి రాడికల్స్ అణువుల భాగాలుగా పరిగణించబడతాయి, వాటి నిర్మాణ వివరాలు. సమ్మేళనానికి పేరు పెట్టడానికి, దాని అణువు ఏ “భాగాలు”-రాడికల్స్‌తో రూపొందించబడిందో ఊహించడం అవసరం.

మీథేన్ CH 4 ఒక మోనోవాలెంట్ రాడికల్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది మిథైల్ CH 3 .

ఈథేన్ నుండి తో 2 ఎన్ 6 ఒకే ఒక రాడికల్‌ను ఉత్పత్తి చేయడం కూడా సాధ్యమే - ఇథైల్  CH 2  CH 3 (లేదా - సి 2 హెచ్ 5 ).

ప్రొపేన్ CH 3 –సిహెచ్ 2 –సిహెచ్ 3 రెండు ఐసోమెరిక్ రాడికల్స్  తో 3 ఎన్ 7 :

రాడికల్స్ విభజించబడ్డాయి ప్రాథమిక, ద్వితీయమరియు తృతీయఆదారపడినదాన్నిబట్టి ఏ కార్బన్ అణువు(ప్రాధమిక, ద్వితీయ లేదా తృతీయ) అనేది ఉచిత వాలెన్సీ. దీని ఆధారంగా n-ప్రొపైల్ప్రాథమిక రాడికల్స్‌కు చెందినది, మరియు ఐసోప్రొపైల్- ద్వితీయ వాటికి.

రెండు ఆల్కనేలు C 4 H 10 ( n-బ్యూటేన్ మరియు ఐసోబుటేన్) 4 మోనోవాలెంట్ రాడికల్‌లకు అనుగుణంగా ఉంటాయి -తో 4 ఎన్ 9 :

నుండి n-బ్యూటేన్ ఉత్పత్తి అవుతుంది n-butyl(ప్రాధమిక రాడికల్) మరియు సెకను-బ్యూటిల్(సెకండరీ రాడికల్), - ఐసోబుటేన్ నుండి – ఐసోబ్యూటిల్(ప్రాధమిక రాడికల్) మరియు టెర్ట్-బ్యూటిల్(తృతీయ రాడికల్).

అందువల్ల, ఐసోమెరిజం యొక్క దృగ్విషయం రాడికల్స్ సిరీస్‌లో కూడా గమనించబడుతుంది, అయితే ఐసోమర్‌ల సంఖ్య సంబంధిత ఆల్కనేల కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.

రాడికల్స్ నుండి ఆల్కనేస్ అణువుల నిర్మాణం

ఉదాహరణకు, ఒక అణువు

వివిధ జతల మోనోవాలెంట్ రాడికల్స్ నుండి మూడు విధాలుగా "సమీకరించవచ్చు":

ఈ విధానం సేంద్రీయ సమ్మేళనాల యొక్క కొన్ని సంశ్లేషణలలో ఉపయోగించబడుతుంది, ఉదాహరణకు:

ఎక్కడ ఆర్- మోనోవాలెంట్ హైడ్రోకార్బన్ రాడికల్ (వర్ట్జ్ రియాక్షన్).

IUPAC క్రమబద్ధమైన అంతర్జాతీయ నామకరణం ప్రకారం ఆల్కనేస్ పేర్లను నిర్మించడానికి నియమాలు

సరళమైన ఆల్కనేస్ (C 1 -C 4) కోసం, సామాన్యమైన పేర్లు అంగీకరించబడతాయి: మీథేన్, ఈథేన్, ప్రొపేన్, బ్యూటేన్, ఐసోబుటేన్.

ఐదవ హోమోలాగ్ నుండి ప్రారంభించి, పేర్లు సాధారణ(శాఖలు లేని) ఆల్కనేలు కార్బన్ పరమాణువుల సంఖ్య ప్రకారం, గ్రీకు అంకెలు మరియు ప్రత్యయం ఉపయోగించి నిర్మించబడ్డాయి -ఒక: పెంటనే, హెక్సేన్, హెప్టేన్, ఆక్టేన్, నోనేన్, డెకేన్ మరియు ఇంకా...

పేరు యొక్క గుండె వద్ద శాఖలుగాఆల్కనే అనేది పొడవైన కార్బన్ గొలుసుతో దాని నిర్మాణంలో చేర్చబడిన సాధారణ ఆల్కేన్ పేరు. ఈ సందర్భంలో, ఒక బ్రాంచ్-చైన్ హైడ్రోకార్బన్ అనేది హైడ్రోకార్బన్ రాడికల్స్ ద్వారా సాధారణ ఆల్కేన్‌లోని హైడ్రోజన్ అణువుల భర్తీ యొక్క ఉత్పత్తిగా పరిగణించబడుతుంది.

ఉదాహరణకు, ఆల్కనే

ప్రత్యామ్నాయంగా పరిగణించబడుతుంది పెంటనే, దీనిలో రెండు హైడ్రోజన్ పరమాణువులు రాడికల్స్ ద్వారా భర్తీ చేయబడతాయి –సిహెచ్ 3 (మిథైల్).

బ్రాంచ్డ్ ఆల్కేన్ పేరు నిర్మించబడిన క్రమం

అణువులోని ప్రధాన కార్బన్ గొలుసును ఎంచుకోండి. మొదట, ఇది పొడవుగా ఉండాలి. రెండవది, సమాన పొడవు రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ గొలుసులు ఉంటే, అప్పుడు చాలా శాఖలుగా ఎంపిక చేయబడుతుంది. ఉదాహరణకు, ఒక అణువులో ఒకే సంఖ్యలో (7) సి అణువులతో (రంగులో హైలైట్ చేయబడింది) 2 గొలుసులు ఉన్నాయి:

సందర్భంలో (a) గొలుసు 1 ప్రత్యామ్నాయాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు (b) లో - 2. కాబట్టి, మీరు ఎంపికను (b) ఎంచుకోవాలి.

ప్రధాన గొలుసులోని కార్బన్ అణువులను సంఖ్య చేయండి, తద్వారా ప్రత్యామ్నాయాలతో అనుబంధించబడిన C పరమాణువులు సాధ్యమైనంత తక్కువ సంఖ్యలను పొందుతాయి. అందువల్ల, శాఖకు దగ్గరగా ఉన్న గొలుసు చివరి నుండి నంబరింగ్ ప్రారంభమవుతుంది. ఉదాహరణకి:

అన్ని రాడికల్స్ (ప్రత్యామ్నాయాలు) పేరు పెట్టండి, ప్రధాన గొలుసులో వాటి స్థానాన్ని సూచించే సంఖ్యలను ముందు సూచిస్తుంది. అనేక సారూప్య ప్రత్యామ్నాయాలు ఉంటే, వాటిలో ప్రతిదానికి ఒక సంఖ్య (స్థానం) కామాతో వేరు చేయబడుతుంది మరియు వాటి సంఖ్య ఉపసర్గ ద్వారా సూచించబడుతుంది. di-, మూడు-, టెట్రా-, పెంట- మొదలైనవి (ఉదాహరణకి, 2,2-డైమిథైల్లేదా 2,3,3,5-టెట్రామిథైల్).

అన్ని ప్రత్యామ్నాయాల పేర్లను అక్షర క్రమంలో ఉంచండి (తాజా IUPAC నియమాల ప్రకారం).

కార్బన్ పరమాణువుల ప్రధాన గొలుసుకు పేరు పెట్టండి, అనగా. సంబంధిత సాధారణ ఆల్కేన్.

అందువలన, ఒక శాఖల ఆల్కనే పేరుతో

మూలం+ప్రత్యయం - సాధారణ ఆల్కేన్ పేరు (గ్రీకు సంఖ్య + ప్రత్యయం "an"), ఉపసర్గలు - హైడ్రోకార్బన్ రాడికల్స్ సంఖ్యలు మరియు పేర్లు.

టైటిల్ నిర్మాణం యొక్క ఉదాహరణ:

ఆల్కనేస్ యొక్క రసాయన లక్షణాలు

ఏదైనా సమ్మేళనం యొక్క రసాయన లక్షణాలు దాని నిర్మాణం ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి, అనగా. దాని కూర్పులో చేర్చబడిన అణువుల స్వభావం మరియు వాటి మధ్య బంధాల స్వభావం.

C-C మరియు C-H బంధాలపై ఈ స్థానం మరియు సూచన డేటా ఆధారంగా, ఆల్కేన్‌ల లక్షణం ఏమిటో అంచనా వేయడానికి ప్రయత్నిద్దాం.

ముందుగా, ఆల్కనేస్ యొక్క తీవ్ర సంతృప్తత అదనపు ప్రతిచర్యలను అనుమతించదు, కానీ కుళ్ళిపోవడం, ఐసోమైరైజేషన్ మరియు ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యలను నిరోధించదు (చూడండి. పార్ట్ I, విభాగం 6.4 "ప్రతిచర్యల రకాలు" ) రెండవది, నాన్-పోలార్ C-C మరియు బలహీనంగా ధ్రువ C-H యొక్క సమరూపత సమయోజనీయ బంధాలు(డైపోల్ మూమెంట్స్ యొక్క విలువల కోసం పట్టికను చూడండి) వాటి హోమోలిటిక్ (సిమెట్రికల్) స్కిషన్‌ను ఫ్రీ రాడికల్స్‌గా సూచిస్తుంది ( పార్ట్ I, విభాగం 6.4.3 ) అందువల్ల, ఆల్కనేస్ ప్రతిచర్యలు వర్గీకరించబడతాయి రాడికల్ మెకానిజం. C–C మరియు C–H బంధాల హెటెరోలిటిక్ క్లీవేజ్ సాధారణ పరిస్థితుల్లో జరగదు కాబట్టి, అయాన్ ప్రతిచర్యలుఆల్కనేలు ఆచరణాత్మకంగా ప్రవేశించవు. ధ్రువ కారకాల (ఆమ్లాలు, ఆల్కాలిస్, అయానిక్ ఆక్సీకరణ ఏజెంట్లు: KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, మొదలైనవి) యొక్క చర్యకు వారి నిరోధకతలో ఇది వ్యక్తమవుతుంది. అయానిక్ ప్రతిచర్యలలో ఆల్కేన్‌ల యొక్క ఈ జడత్వం గతంలో వాటిని క్రియారహిత పదార్థాలుగా పరిగణించడానికి మరియు వాటిని పారాఫిన్‌లుగా పిలవడానికి ఆధారం. వీడియో అనుభవం"పొటాషియం పర్మాంగనేట్ ద్రావణం మరియు బ్రోమిన్ నీటికి మీథేన్ సంబంధం." కాబట్టి, ఆల్కనేలు తమ రియాక్టివిటీని ప్రధానంగా రాడికల్ ప్రతిచర్యలలో ప్రదర్శిస్తాయి.

అటువంటి ప్రతిచర్యలకు షరతులు: ఎలివేటెడ్ ఉష్ణోగ్రత (తరచుగా ప్రతిచర్య వాయువు దశలో జరుగుతుంది), కాంతి లేదా రేడియోధార్మిక రేడియేషన్‌కు గురికావడం, ఫ్రీ రాడికల్స్ (ఇనిషియేటర్లు), నాన్-పోలార్ ద్రావకాలు మూలాలైన సమ్మేళనాల ఉనికి.

అణువులోని ఏ బంధం మొదట విచ్ఛిన్నమవుతుందనే దానిపై ఆధారపడి, ఆల్కనే ప్రతిచర్యలు క్రింది రకాలుగా విభజించబడ్డాయి. C-C బంధాలు విచ్ఛిన్నమైనప్పుడు, ప్రతిచర్యలు సంభవిస్తాయి కుళ్ళిపోవడం(ఆల్కనేస్ యొక్క పగుళ్లు) మరియు ఐసోమెరైజేషన్కార్బన్ అస్థిపంజరం. C-H బాండ్ల వద్ద ప్రతిచర్యలు సాధ్యమే ప్రత్యామ్నాయంహైడ్రోజన్ అణువు లేదా దాని విడిపోవడం(ఆల్కనేస్ యొక్క డీహైడ్రోజనేషన్). అదనంగా, ఆల్కేన్‌లలోని కార్బన్ పరమాణువులు చాలా తగ్గిన రూపంలో ఉంటాయి (ఉదాహరణకు, మీథేన్‌లో కార్బన్ యొక్క ఆక్సీకరణ స్థితి –4, ఈథేన్ –3, మొదలైనవి) మరియు ఆక్సీకరణ ఏజెంట్ల సమక్షంలో, ప్రతిచర్యలు జరుగుతాయి. కొన్ని షరతులు ఆక్సీకరణం C-C మరియు C-H బంధాలతో కూడిన ఆల్కనేలు.

ఆల్కనేస్ యొక్క పగుళ్లు

క్రాకింగ్ అనేది హైడ్రోకార్బన్‌ల యొక్క ఉష్ణ కుళ్ళిపోయే ప్రక్రియ, ఇది చిన్న గొలుసుతో సమ్మేళనాలు ఏర్పడటంతో పెద్ద అణువుల కార్బన్ గొలుసును విభజించే ప్రతిచర్యలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

మోటారు ఇంధనాలు, కందెన నూనెలు మొదలైనవి, అలాగే రసాయన మరియు పెట్రోకెమికల్ పరిశ్రమలకు ముడి పదార్థాలుగా ఉపయోగించే తక్కువ పరమాణు బరువు కలిగిన ఉత్పత్తులను పొందేందుకు ఆల్కనేల పగుళ్లు చమురు శుద్ధీకరణకు ఆధారం. ఈ ప్రక్రియను నిర్వహించడానికి రెండు మార్గాలు ఉన్నాయి: థర్మల్ క్రాకింగ్(గాలి యాక్సెస్ లేకుండా వేడి చేసినప్పుడు) మరియు ఉత్ప్రేరక పగుళ్లు(ఒక ఉత్ప్రేరకం సమక్షంలో మరింత ఆధునిక తాపన).

థర్మల్ క్రాకింగ్. 450-700 o C ఉష్ణోగ్రత వద్ద, C-C బంధాల చీలిక కారణంగా ఆల్కనేలు కుళ్ళిపోతాయి (ఈ ఉష్ణోగ్రత వద్ద బలమైన C-H బంధాలు అలాగే ఉంటాయి) మరియు ఆల్కేన్‌లు మరియు ఆల్కెన్‌లు ఏర్పడతాయి తక్కువకార్బన్ అణువులు.

ఉదాహరణకి:

సి 6 హెచ్ 14 సి 2 హెచ్ 6 +సి 4 హెచ్ 8

ఫ్రీ రాడికల్స్ ఏర్పడటంతో బంధాల విచ్ఛిన్నం హోమోలిటిక్‌గా జరుగుతుంది:

ఫ్రీ రాడికల్స్ చాలా చురుకుగా ఉంటాయి. వాటిలో ఒకటి (ఉదాహరణకు, ఇథైల్) పరమాణు హైడ్రోజన్‌ను సంగ్రహిస్తుంది ఎన్ మరొకరి నుండి ( n-బ్యూటిల్) మరియు ఆల్కేన్ (ఈథేన్) గా మారుతుంది. రెండు ఎలక్ట్రాన్లు పొరుగు అణువుల నుండి జత చేయబడినప్పుడు π-బంధం ఏర్పడటం వలన మరొక రాడికల్, డైవాలెంట్‌గా మారిన తర్వాత, ఆల్కెన్ (బ్యూటీన్-1) గా మారుతుంది:

యానిమేషన్(సమారాలోని పాఠశాల నం. 124లో 9వ తరగతి విద్యార్థి అలెక్సీ లిట్విష్కో చేసిన పని)

C-C బాండ్ చీలిక అణువులోని ఏదైనా యాదృచ్ఛిక ప్రదేశంలో సాధ్యమవుతుంది. అందువల్ల, ఆల్కనేలు మరియు ఆల్కెన్‌ల మిశ్రమం అసలు ఆల్కేన్ కంటే తక్కువ పరమాణు బరువుతో ఏర్పడుతుంది.

సాధారణంగా, ఈ ప్రక్రియ క్రింది రేఖాచిత్రం ద్వారా వ్యక్తీకరించబడుతుంది:

సి n హెచ్ 2n+2 సి m హెచ్ 2మీ +సి p హెచ్ 2p+2 , ఎక్కడ m + p = n

అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద (1000C కంటే ఎక్కువ), C-C బంధాలు మాత్రమే కాకుండా, బలమైన C-H బంధాలు కూడా విరిగిపోతాయి. ఉదాహరణకు, మీథేన్ యొక్క థర్మల్ క్రాకింగ్ మసి (స్వచ్ఛమైన కార్బన్) మరియు హైడ్రోజన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు:

CH 4 C+2H 2

థర్మల్ క్రాకింగ్‌ను రష్యన్ ఇంజనీర్ కనుగొన్నారు వి జి. షుఖోవ్ 1891లో

ఉత్ప్రేరక పగుళ్లు 500°C ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉత్ప్రేరకాలు (సాధారణంగా అల్యూమినియం మరియు సిలికాన్ ఆక్సైడ్లు) సమక్షంలో నిర్వహించబడతాయి మరియు వాతావరణ పీడనం. ఈ సందర్భంలో, అణువుల చీలికతో పాటు, ఐసోమెరైజేషన్ మరియు డీహైడ్రోజనేషన్ ప్రతిచర్యలు జరుగుతాయి. ఉదాహరణ: ఆక్టేన్ క్రాకింగ్(సమారాలోని పాఠశాల నం. 124లో 9వ తరగతి విద్యార్థి అలెక్సీ లిట్విష్కోచే పని). ఆల్కేన్‌లను డీహైడ్రోజనేటెడ్ చేసినప్పుడు, చక్రీయ హైడ్రోకార్బన్‌లు ఏర్పడతాయి (ప్రతిచర్య డీహైడ్రోసైక్లైజేషన్, విభాగం 2.5.3) గ్యాసోలిన్‌లో బ్రాంచ్డ్ మరియు సైక్లిక్ హైడ్రోకార్బన్‌ల ఉనికి దాని నాణ్యతను పెంచుతుంది (నాక్ రెసిస్టెన్స్, ఆక్టేన్ నంబర్ ద్వారా వ్యక్తీకరించబడింది). క్రాకింగ్ ప్రక్రియలు పెద్ద మొత్తంలో వాయువులను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, ఇందులో ప్రధానంగా సంతృప్త మరియు అసంతృప్త హైడ్రోకార్బన్లు ఉంటాయి. ఈ వాయువులను రసాయన పరిశ్రమకు ముడి పదార్థాలుగా ఉపయోగిస్తారు. అల్యూమినియం క్లోరైడ్ సమక్షంలో ఉత్ప్రేరక పగుళ్లపై ప్రాథమిక పని నిర్వహించబడింది ఎన్.డి. జెలిన్స్కీ.

ఆల్కనేస్ యొక్క ఐసోమెరైజేషన్

ఉత్ప్రేరకాల ప్రభావంతో మరియు వేడిచేసినప్పుడు సాధారణ నిర్మాణం యొక్క ఆల్కనేలు అణువుల కూర్పును మార్చకుండా శాఖలుగా మార్చగలవు, అనగా. ఐసోమైరైజేషన్ ప్రతిచర్యలలోకి ప్రవేశించండి. ఈ ప్రతిచర్యలు ఆల్కనేలను కలిగి ఉంటాయి, దీని అణువులు కనీసం 4 కార్బన్ అణువులను కలిగి ఉంటాయి.

ఉదాహరణకు, అల్యూమినియం క్లోరైడ్ ఉత్ప్రేరకం సమక్షంలో 100°C వద్ద n-పెంటనే ఐసోపెంటనే (2-మిథైల్బుటేన్)గా ఐసోమైరైజేషన్ జరుగుతుంది:

ఐసోమెరైజేషన్ ప్రతిచర్య యొక్క ప్రారంభ పదార్థం మరియు ఉత్పత్తి ఒకే పరమాణు సూత్రాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు నిర్మాణ ఐసోమర్‌లు (కార్బన్ స్కెలిటన్ ఐసోమెరిజం).

ఆల్కనేస్ యొక్క డీహైడ్రోజనేషన్

ఉత్ప్రేరకాలు (Pt, Pd, Ni, Fe, Cr 2 O 3, Fe 2 O 3, ZnO) సమక్షంలో ఆల్కనేలను వేడి చేసినప్పుడు, వాటి ఉత్ప్రేరకం డీహైడ్రోజనేషన్- C-H బంధాల విచ్ఛిన్నం కారణంగా హైడ్రోజన్ అణువుల సంగ్రహణ.

డీహైడ్రోజనేషన్ ఉత్పత్తుల నిర్మాణం ప్రతిచర్య పరిస్థితులు మరియు ప్రారంభ ఆల్కేన్ అణువులోని ప్రధాన గొలుసు పొడవుపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

1. గొలుసులోని 2 నుండి 4 కార్బన్ పరమాణువులను కలిగి ఉన్న దిగువ ఆల్కేన్‌లు, Ni ఉత్ప్రేరకంపై వేడి చేసినప్పుడు, హైడ్రోజన్‌ను తీసివేయండి పొరుగుకార్బన్ అణువులు మరియు మారుతాయి ఆల్కెన్లు:

తో పాటు బ్యూటీన్-2ఈ ప్రతిచర్య ఉత్పత్తి చేస్తుంది బ్యూటీన్-1 CH 2 =CH-CH 2 -CH 3. నుండి 450-650 °C వద్ద Cr 2 O 3 / Al 2 O 3 ఉత్ప్రేరకం సమక్షంలో n-బ్యూటేన్ కూడా లభిస్తుంది బ్యూటాడిన్-1,3 CH 2 =CH-CH=CH 2.

2. ప్రధాన గొలుసులో 4 కంటే ఎక్కువ కార్బన్ పరమాణువులను కలిగి ఉన్న ఆల్కనేలు పొందేందుకు ఉపయోగించబడతాయి చక్రీయకనెక్షన్లు. ఇది జరుగుతుంది డీహైడ్రోసైక్లైజేషన్- డీహైడ్రోజనేషన్ ప్రతిచర్య, ఇది గొలుసును స్థిరమైన చక్రంలో మూసివేయడానికి దారితీస్తుంది.

ఆల్కేన్ అణువు యొక్క ప్రధాన గొలుసు 5 (కానీ ఎక్కువ కాదు) కార్బన్ అణువులను కలిగి ఉంటే ( n-పెంటనే మరియు దాని ఆల్కైల్ ఉత్పన్నాలు), తరువాత Pt ఉత్ప్రేరకంపై వేడి చేసినప్పుడు, హైడ్రోజన్ అణువులు కార్బన్ గొలుసు యొక్క టెర్మినల్ అణువుల నుండి విడిపోతాయి మరియు ఐదు-గుర్తు గల చక్రం ఏర్పడుతుంది (సైక్లోపెంటనే లేదా దాని ఉత్పన్నాలు):

6 లేదా అంతకంటే ఎక్కువ కార్బన్ పరమాణువుల ప్రధాన గొలుసు కలిగిన ఆల్కనేలు కూడా డీహైడ్రోసైక్లైజేషన్‌కు లోనవుతాయి, అయితే ఎల్లప్పుడూ 6-గుర్తుల రింగ్ (సైక్లోహెక్సేన్ మరియు దాని ఉత్పన్నాలు) ఏర్పడతాయి. ప్రతిచర్య పరిస్థితులలో, ఈ చక్రం మరింత డీహైడ్రోజనేషన్‌కు లోనవుతుంది మరియు సుగంధ హైడ్రోకార్బన్ (అరీన్) యొక్క శక్తివంతంగా మరింత స్థిరమైన బెంజీన్ రింగ్‌గా మారుతుంది. ఉదాహరణకి:

ఈ ప్రతిచర్యలు ప్రక్రియకు ఆధారం సంస్కరించడం- arenes పొందటానికి పెట్రోలియం ఉత్పత్తుల ప్రాసెసింగ్ ( సుగంధీకరణసంతృప్త హైడ్రోకార్బన్లు) మరియు హైడ్రోజన్. పరివర్తన n-అరేనాలోని ఆల్కనేస్ గ్యాసోలిన్ యొక్క పేలుడు నిరోధకతలో మెరుగుదలకు దారితీస్తుంది.

3. 1500 С వద్ద సంభవిస్తుంది ఇంటర్మోలిక్యులర్ డీహైడ్రోజనేషన్పథకం ప్రకారం మీథేన్:

ఈ ప్రతిచర్య ( మీథేన్ పైరోలైసిస్ ) ఎసిటలీన్ యొక్క పారిశ్రామిక ఉత్పత్తికి ఉపయోగించబడుతుంది.

ఆల్కనే ఆక్సీకరణ ప్రతిచర్యలు

సేంద్రీయ రసాయన శాస్త్రంలో, ఆక్సీకరణ మరియు తగ్గింపు ప్రతిచర్యలు ఒక సేంద్రీయ సమ్మేళనం ద్వారా హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్ పరమాణువుల నష్టం మరియు సముపార్జనతో కూడిన ప్రతిచర్యలుగా పరిగణించబడతాయి. ఈ ప్రక్రియలు సహజంగా అణువుల ఆక్సీకరణ స్థితులలో మార్పుతో కూడి ఉంటాయి ( పార్ట్ I, విభాగం 6.4.1.6 ).

సేంద్రీయ పదార్ధం యొక్క ఆక్సీకరణ అనేది ఆక్సిజన్‌ను దాని కూర్పులో ప్రవేశపెట్టడం మరియు (లేదా) హైడ్రోజన్ తొలగింపు. తగ్గింపు అనేది రివర్స్ ప్రక్రియ (హైడ్రోజన్ పరిచయం మరియు ఆక్సిజన్ తొలగింపు). ఆల్కనేస్ (C n H 2n + 2) యొక్క కూర్పును పరిశీలిస్తే, అవి తగ్గింపు ప్రతిచర్యలలో పాల్గొనలేవని మేము నిర్ధారించగలము, కానీ ఆక్సీకరణ ప్రతిచర్యలలో పాల్గొనవచ్చు.

ఆల్కనేలు కార్బన్ యొక్క తక్కువ ఆక్సీకరణ స్థితులతో కూడిన సమ్మేళనాలు, మరియు ప్రతిచర్య పరిస్థితులపై ఆధారపడి, అవి వివిధ సమ్మేళనాలను రూపొందించడానికి ఆక్సీకరణం చెందుతాయి.

సాధారణ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, ఆల్కనేలు బలమైన ఆక్సీకరణ కారకాలతో కూడా ప్రతిస్పందించవు (H 2 Cr 2 O 7, KMnO 4, మొదలైనవి). బహిరంగ మంటలోకి ప్రవేశపెట్టినప్పుడు, ఆల్కనేలు కాలిపోతాయి. ఈ సందర్భంలో, ఆక్సిజన్ అధికంగా ఉన్నట్లయితే, అవి పూర్తిగా CO 2కి ఆక్సీకరణం చెందుతాయి, ఇక్కడ కార్బన్ అత్యధిక ఆక్సీకరణ స్థితి +4 మరియు నీటిని కలిగి ఉంటుంది. హైడ్రోకార్బన్‌ల దహనం అన్నింటి చీలికకు దారితీస్తుంది C-C కనెక్షన్లుమరియు C-H మరియు పెద్ద మొత్తంలో వేడి (ఎక్సోథర్మిక్ రియాక్షన్) విడుదలతో కూడి ఉంటుంది.

దిగువ (వాయువు) హోమోలాగ్‌లు - మీథేన్, ఈథేన్, ప్రొపేన్, బ్యూటేన్ - తేలికగా మండేవి మరియు గాలితో పేలుడు మిశ్రమాలను ఏర్పరుస్తాయి, వీటిని ఉపయోగించినప్పుడు పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. పరమాణు బరువు పెరిగేకొద్దీ, ఆల్కనేలు మండించడం చాలా కష్టం. వీడియో అనుభవం"మీథేన్ మరియు ఆక్సిజన్ మిశ్రమం యొక్క పేలుడు." వీడియో అనుభవం"ద్రవ ఆల్కనేస్ దహన". వీడియో అనుభవం"పారాఫిన్ బర్నింగ్."

హైడ్రోకార్బన్ల దహన ప్రక్రియ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది (అంతర్గత దహన యంత్రాలు, థర్మల్ పవర్ ప్లాంట్లు మొదలైనవి).

సాధారణ రూపంలో ఆల్కనేస్ యొక్క దహన ప్రతిచర్యకు సమీకరణం:

ఈ సమీకరణం నుండి కార్బన్ అణువుల సంఖ్య పెరుగుదలతో ఇది అనుసరిస్తుంది ( n) ఆల్కేన్‌లో, దాని పూర్తి ఆక్సీకరణకు అవసరమైన ఆక్సిజన్ పరిమాణం పెరుగుతుంది. అధిక ఆల్కేన్‌లను కాల్చేటప్పుడు ( n>>1) గాలిలో ఉన్న ఆక్సిజన్ CO 2కి పూర్తి ఆక్సీకరణకు సరిపోకపోవచ్చు. అప్పుడు పాక్షిక ఆక్సీకరణ ఉత్పత్తులు ఏర్పడతాయి: కార్బన్ మోనాక్సైడ్ CO (కార్బన్ ఆక్సీకరణ స్థితి +2), మసి(చక్కటి కార్బన్, సున్నా డిగ్రీఆక్సీకరణ). అందువల్ల, అధిక ఆల్కనేలు స్మోకీ జ్వాలతో గాలిలో కాలిపోతాయి మరియు దారిలో విడుదలయ్యే విషపూరిత కార్బన్ మోనాక్సైడ్ (వాసన లేని మరియు రంగులేని) మానవులకు ప్రమాదాన్ని కలిగిస్తుంది.

ఆల్కనేలు మీథేన్ యొక్క హోమోలాగస్ సిరీస్ యొక్క సమ్మేళనాలు. ఇవి సంతృప్త నాన్-సైక్లిక్ హైడ్రోకార్బన్‌లు. ఆల్కనేస్ యొక్క రసాయన లక్షణాలు అణువు యొక్క నిర్మాణంపై ఆధారపడి ఉంటాయి మరియు శారీరక స్థితిపదార్థాలు.

ఆల్కనేస్ యొక్క నిర్మాణం

ఆల్కేన్ అణువులో కార్బన్ మరియు హైడ్రోజన్ అణువులు ఉంటాయి, ఇవి మిథైలీన్ (-CH 2 -) మరియు మిథైల్ (-CH 3) సమూహాలను ఏర్పరుస్తాయి. కార్బన్ నాలుగు సమయోజనీయతను సృష్టించగలదు నాన్-పోలార్ బాండ్స్పొరుగు అణువులతో. ఇది బలమైన σ-బంధాల ఉనికి -C-C- మరియు -C-H ఆల్కనేల హోమోలాగస్ సిరీస్ యొక్క జడత్వాన్ని నిర్ణయిస్తుంది.

అన్నం. 1. ఆల్కేన్ అణువు యొక్క నిర్మాణం.

కాంతి లేదా వేడికి గురైనప్పుడు సమ్మేళనాలు ప్రతిస్పందిస్తాయి. ప్రతిచర్యలు చైన్ (ఫ్రీ రాడికల్) మెకానిజం ద్వారా కొనసాగుతాయి. అందువల్ల, బంధాలు ఫ్రీ రాడికల్స్ ద్వారా మాత్రమే విచ్ఛిన్నమవుతాయి. హైడ్రోజన్ ప్రత్యామ్నాయం ఫలితంగా, హాలోఅల్కేన్లు, లవణాలు మరియు సైక్లోఅల్కేన్లు ఏర్పడతాయి.

ఆల్కనేలు సంతృప్త లేదా సంతృప్త కార్బన్‌లుగా వర్గీకరించబడ్డాయి. దీని అర్థం అణువులు కలిగి ఉంటాయి గరిష్ట మొత్తంహైడ్రోజన్ అణువులు. ఉచిత బంధాలు లేకపోవటం వలన, ఆల్కనేలకు అదనపు ప్రతిచర్యలు విలక్షణమైనవి కావు.

రసాయన లక్షణాలు

ఆల్కనేస్ యొక్క సాధారణ లక్షణాలు పట్టికలో ఇవ్వబడ్డాయి.

ప్రతిచర్య ఎలా కొనసాగుతుంది మరియు ఏ రాడికల్స్ భర్తీ చేయబడతాయో అర్థం చేసుకోవడానికి, నిర్మాణ సూత్రాలను వ్రాయమని సిఫార్సు చేయబడింది.

అన్నం. 2. నిర్మాణ సూత్రాలు.

అప్లికేషన్

పారిశ్రామిక రసాయన శాస్త్రం, కాస్మోటాలజీ మరియు నిర్మాణంలో ఆల్కనేలు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. సమ్మేళనాలు దీని నుండి తయారు చేయబడ్డాయి:

• ఇంధనం (గ్యాసోలిన్, కిరోసిన్);
• తారు;
• కందెన నూనెలు;
• పెట్రోలాటం;
• పారాఫిన్;
• సబ్బు;
• వార్నిష్లు;
• పెయింట్స్;
• ఎనామెల్స్;
• ఆల్కహాల్స్;
• సింథటిక్ బట్టలు;
• రబ్బరు;
• యాడెహైడ్లు;
• ప్లాస్టిక్స్;
• డిటర్జెంట్లు;
• ఆమ్లాలు;
• ప్రొపెల్లెంట్స్;
• సౌందర్య సాధనాలు.

అన్నం. 3. ఆల్కనేస్ నుండి పొందిన ఉత్పత్తులు.

మనం ఏమి నేర్చుకున్నాము?

ఆల్కనేస్ యొక్క రసాయన లక్షణాలు మరియు ఉపయోగాలు గురించి తెలుసుకున్నారు. కార్బన్ పరమాణువుల మధ్య, అలాగే కార్బన్ మరియు హైడ్రోజన్ పరమాణువుల మధ్య బలమైన సమయోజనీయ బంధాల కారణంగా, ఆల్కనేలు జడత్వం కలిగి ఉంటాయి. అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఉత్ప్రేరకం సమక్షంలో ప్రత్యామ్నాయం మరియు కుళ్ళిపోయే ప్రతిచర్యలు సాధ్యమవుతాయి. ఆల్కనేలు సంతృప్త హైడ్రోకార్బన్లు, కాబట్టి అదనపు ప్రతిచర్యలు అసాధ్యం. పదార్థాలు, డిటర్జెంట్లు మరియు సేంద్రీయ సమ్మేళనాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఆల్కనేలను ఉపయోగిస్తారు.

అంశంపై పరీక్ష

నివేదిక యొక్క మూల్యాంకనం

సగటు రేటింగ్: 4.1 అందుకున్న మొత్తం రేటింగ్‌లు: 227.

ఆల్కనేస్ భావన యొక్క నిర్వచనంతో ప్రారంభించడం ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది. ఇవి సంతృప్తమైనవి లేదా సంతృప్తమైనవి అని కూడా చెప్పవచ్చు, వీటిలో C అణువుల కనెక్షన్ సాధారణ బంధాల ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది. సాధారణ సూత్రం: CnH₂n+ 2.

ఇతర తరగతులతో పోల్చినప్పుడు వాటి అణువులలోని H మరియు C పరమాణువుల సంఖ్య యొక్క నిష్పత్తి గరిష్టంగా ఉంటుందని తెలిసింది. అన్ని వేలెన్స్‌లు C లేదా H చేత ఆక్రమించబడినందున, ఆల్కనేల యొక్క రసాయన లక్షణాలు స్పష్టంగా వ్యక్తీకరించబడవు, కాబట్టి వాటి రెండవ పేరు సంతృప్త లేదా సంతృప్త హైడ్రోకార్బన్‌లు.

వారి సంబంధిత రసాయన జడత్వాన్ని ఉత్తమంగా ప్రతిబింబించే పాత పేరు కూడా ఉంది - పారాఫిన్లు, అంటే "అనుబంధం లేనిది".

కాబట్టి, ఈ రోజు మా సంభాషణ యొక్క అంశం: "ఆల్కనేస్: హోమోలాగస్ సిరీస్, నామకరణం, నిర్మాణం, ఐసోమెరిజం." వారి భౌతిక లక్షణాలకు సంబంధించిన డేటా కూడా ప్రదర్శించబడుతుంది.

ఆల్కనేస్: నిర్మాణం, నామకరణం

వాటిలో, C అణువులు sp3 హైబ్రిడైజేషన్ అనే స్థితిలో ఉంటాయి. ఈ విషయంలో, ఆల్కేన్ అణువును టెట్రాహెడ్రల్ సి నిర్మాణాల సమితిగా ప్రదర్శించవచ్చు, అవి ఒకదానికొకటి మాత్రమే కాకుండా, హెచ్‌కి కూడా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.

C మరియు H పరమాణువుల మధ్య బలమైన, అతి తక్కువ ధ్రువ s-బంధాలు ఉన్నాయి. అణువులు ఎల్లప్పుడూ సాధారణ బంధాల చుట్టూ తిరుగుతాయి, అందుకే ఆల్కేన్ అణువులు తీసుకుంటాయి వివిధ రూపాలు, మరియు కనెక్షన్ యొక్క పొడవు, వాటి మధ్య కోణం - స్థిరాంకాలు. σ బంధాల చుట్టూ ఉన్న అణువు యొక్క భ్రమణ కారణంగా ఒకదానికొకటి రూపాంతరం చెందే ఆకారాలను సాధారణంగా ఆకృతీకరణలు అంటారు.

ప్రశ్నలోని అణువు నుండి H అణువు యొక్క సంగ్రహణ ప్రక్రియలో, హైడ్రోకార్బన్ రాడికల్స్ అని పిలువబడే 1-వాలెంట్ జాతులు ఏర్పడతాయి. అవి అకర్బన సమ్మేళనాల ఫలితంగా మాత్రమే కాకుండా కూడా కనిపిస్తాయి. మీరు ఒక అణువు నుండి 2 హైడ్రోజన్ అణువులను తీసివేస్తే సంతృప్త హైడ్రోకార్బన్, అప్పుడు 2-వాలెంట్ రాడికల్స్ పొందబడతాయి.

అందువలన, ఆల్కనేస్ నామకరణం కావచ్చు:

• రేడియల్ (పాత వెర్షన్);
• ప్రత్యామ్నాయం (అంతర్జాతీయ, క్రమబద్ధమైన). దీనిని IUPAC ప్రతిపాదించింది.

రేడియల్ నామకరణం యొక్క లక్షణాలు

మొదటి సందర్భంలో, ఆల్కనేస్ నామకరణం క్రింది విధంగా వర్గీకరించబడుతుంది:

1. హైడ్రోకార్బన్‌లను మీథేన్ ఉత్పన్నాలుగా పరిగణించడం, ఇందులో 1 లేదా అనేక H పరమాణువులు రాడికల్స్‌తో భర్తీ చేయబడతాయి.
2. చాలా క్లిష్టమైన కనెక్షన్లు లేని సందర్భంలో అధిక స్థాయి సౌలభ్యం.

ప్రత్యామ్నాయ నామకరణం యొక్క లక్షణాలు

ఆల్కనేస్ యొక్క ప్రత్యామ్నాయ నామకరణం క్రింది లక్షణాలను కలిగి ఉంది:

1. పేరుకు ఆధారం 1 కార్బన్ గొలుసు, మిగిలిన పరమాణు శకలాలు ప్రత్యామ్నాయాలుగా పరిగణించబడతాయి.
2. అనేక సారూప్య రాడికల్‌లు ఉంటే, వారి పేరుకు ముందు సంఖ్య సూచించబడుతుంది (పదాలలో ఖచ్చితంగా), మరియు రాడికల్ సంఖ్యలు కామాలతో వేరు చేయబడతాయి.

రసాయన శాస్త్రం: ఆల్కనేస్ నామకరణం

సౌలభ్యం కోసం, సమాచారం పట్టిక రూపంలో ప్రదర్శించబడుతుంది.

ఆల్కనేస్ యొక్క పై నామకరణం చారిత్రాత్మకంగా అభివృద్ధి చెందిన పేర్లను కలిగి ఉంటుంది (సంతృప్త హైడ్రోకార్బన్‌ల శ్రేణిలో మొదటి 4 సభ్యులు).

5 లేదా అంతకంటే ఎక్కువ C పరమాణువులతో విస్తరించని ఆల్కేన్‌ల పేర్లు గ్రీకు సంఖ్యల నుండి తీసుకోబడ్డాయి, ఇవి ప్రతిబింబిస్తాయి ఇచ్చిన సంఖ్య C. యొక్క పరమాణువులు. కాబట్టి, -an అనే ప్రత్యయం పదార్ధం సంతృప్త సమ్మేళనాల శ్రేణి నుండి వచ్చినదని సూచిస్తుంది.

విప్పబడిన ఆల్కనేల పేర్లను కంపోజ్ చేస్తున్నప్పుడు, ప్రధాన గొలుసు గరిష్ట సంఖ్యలో C అణువులను కలిగి ఉంటుంది, తద్వారా ప్రత్యామ్నాయాలు అత్యల్ప సంఖ్యను కలిగి ఉంటాయి. రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ సర్క్యూట్ల విషయంలో అదే పొడవుప్రధానమైనది కలిగి ఉంటుంది అత్యధిక సంఖ్యసహాయకులు

ఆల్కనేస్ యొక్క ఐసోమెరిజం

వాటి శ్రేణి యొక్క మాతృ హైడ్రోకార్బన్ మీథేన్ CH₄. మీథేన్ శ్రేణి యొక్క ప్రతి తదుపరి ప్రతినిధితో, మిథైలీన్ సమూహంలో మునుపటి నుండి వ్యత్యాసం గమనించబడుతుంది - CH₂. ఈ నమూనాఆల్కనేల మొత్తం శ్రేణిలో గుర్తించవచ్చు.

జర్మన్ శాస్త్రవేత్త షీల్ ఈ సిరీస్‌ను హోమోలాజికల్ అని పిలవడానికి ఒక ప్రతిపాదనను ముందుకు తెచ్చారు. గ్రీకు నుండి అనువదించబడిన దాని అర్థం "ఇలాంటిది, సారూప్యమైనది."

అందువల్ల, ఒకే విధమైన నిర్మాణాన్ని మరియు సారూప్య రసాయన లక్షణాలను కలిగి ఉన్న సంబంధిత కర్బన సమ్మేళనాల సమితిని హోమోలాగస్ సిరీస్ అంటారు. హోమోలాగ్స్ - సభ్యులు ఈ సిరీస్. హోమోలాగస్ తేడా అనేది మిథైలీన్ సమూహం, దీనిలో 2 పొరుగు హోమోలాగ్‌లు విభిన్నంగా ఉంటాయి.

ముందే చెప్పినట్లుగా, ఏదైనా కూర్పు సంతృప్త హైడ్రోకార్బన్ద్వారా వ్యక్తం చేయవచ్చు సాధారణ సూత్రం CnH₂n + 2. కాబట్టి, మీథేన్ తర్వాత హోమోలాగస్ సిరీస్‌లో తదుపరి సభ్యుడు ఈథేన్ - C₂H₆. మీథేన్ నుండి దాని నిర్మాణాన్ని మార్చడానికి, 1 H అణువును CH₃తో భర్తీ చేయడం అవసరం (క్రింద ఉన్న చిత్రం).

ప్రతి తదుపరి హోమోలాగ్ యొక్క నిర్మాణాన్ని మునుపటి నుండి అదే విధంగా తీసివేయవచ్చు. ఫలితంగా, ప్రొపేన్ ఈథేన్ - C₃H₈ నుండి ఏర్పడుతుంది.

ఐసోమర్లు అంటే ఏమిటి?

ఇవి ఒకే విధమైన గుణాత్మక మరియు పరిమాణాత్మక పదార్ధాలు పరమాణు కూర్పు(ఒకేలా పరమాణు సూత్రం), కానీ భిన్నమైనది రసాయన నిర్మాణం, అలాగే వివిధ రసాయన లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది.

పైన చర్చించిన హైడ్రోకార్బన్‌లు మరిగే బిందువు వంటి పరామితిలో విభిన్నంగా ఉంటాయి: -0.5° - బ్యూటేన్, -10° - ఐసోబుటేన్. ఈ పద్దతిలోఐసోమెరిజమ్‌ను కార్బన్ స్కెలిటన్ ఐసోమెరిజం అంటారు, ఇది నిర్మాణ రకాన్ని సూచిస్తుంది.

కార్బన్ పరమాణువుల సంఖ్య పెరిగే కొద్దీ స్ట్రక్చరల్ ఐసోమర్‌ల సంఖ్య వేగంగా పెరుగుతుంది. ఈ విధంగా, C₁₀H₂₂ 75 ఐసోమర్‌లకు (ప్రాదేశిక వాటితో సహా కాదు) అనుగుణంగా ఉంటుంది మరియు C₁₅H₃₂ కోసం 4347 ఐసోమర్‌లు ఇప్పటికే తెలుసు, C₂₀H₄₂ - 366,319.

కాబట్టి, ఆల్కనేస్ అంటే ఏమిటో ఇప్పటికే స్పష్టమైంది, హోమోలాగస్ సిరీస్, ఐసోమెరిజం, నామకరణం. ఇప్పుడు IUPAC ప్రకారం పేర్లను కంపైల్ చేయడానికి నియమాలకు వెళ్లడం విలువ.

IUPAC నామకరణం: పేర్ల ఏర్పాటుకు నియమాలు

ముందుగా, హైడ్రోకార్బన్ నిర్మాణంలో పొడవైన మరియు గరిష్ట సంఖ్యలో ప్రత్యామ్నాయాలను కలిగి ఉన్న కార్బన్ గొలుసును కనుగొనడం అవసరం. అప్పుడు మీరు గొలుసు యొక్క C పరమాణువులను లెక్కించాలి, ప్రత్యామ్నాయం దగ్గరగా ఉన్న చివరి నుండి ప్రారంభించి.

రెండవది, బేస్ అనేది బ్రాంచ్ చేయని సంతృప్త హైడ్రోకార్బన్ పేరు, ఇది C అణువుల సంఖ్య పరంగా, ప్రధాన గొలుసుకు అనుగుణంగా ఉంటుంది.

మూడవదిగా, స్థావరానికి ముందు ప్రత్యామ్నాయాలు ఉన్న లొకేట్‌ల సంఖ్యలను సూచించడం అవసరం. ప్రత్యామ్నాయాల పేర్లు వాటి తర్వాత హైఫన్‌తో వ్రాయబడతాయి.

నాల్గవది, వేర్వేరు సి పరమాణువుల వద్ద ఒకే విధమైన ప్రత్యామ్నాయాలు ఉన్న సందర్భంలో, లోకాంట్‌లు కలుపుతారు మరియు పేరుకు ముందు గుణించే ఉపసర్గ కనిపిస్తుంది: di - రెండు సారూప్య ప్రత్యామ్నాయాలకు, మూడు - మూడు, టెట్రా - నాలుగు, పెంటా - ఐదు , మొదలైనవి. సంఖ్యలు తప్పనిసరిగా ఒకదానికొకటి కామాతో మరియు పదాల నుండి హైఫన్ ద్వారా వేరు చేయబడాలి.

ఒకే C పరమాణువు ఒకేసారి రెండు ప్రత్యామ్నాయాలను కలిగి ఉంటే, లోకాంట్ కూడా రెండుసార్లు వ్రాయబడుతుంది.

ఈ నియమాల ప్రకారం, ఆల్కనేస్ యొక్క అంతర్జాతీయ నామకరణం ఏర్పడుతుంది.

న్యూమాన్ అంచనాలు

ఈ అమెరికన్ శాస్త్రవేత్త ఆకృతీకరణల గ్రాఫికల్ ప్రదర్శన కోసం ప్రత్యేక ప్రొజెక్షన్ సూత్రాలను ప్రతిపాదించాడు - న్యూమాన్ అంచనాలు. అవి A మరియు B రూపాలకు అనుగుణంగా ఉంటాయి మరియు దిగువ చిత్రంలో ప్రదర్శించబడ్డాయి.

మొదటి సందర్భంలో, ఇది A-అక్లూడెడ్ కన్ఫర్మేషన్, మరియు రెండవది, ఇది B-ఇన్హిబిటెడ్ కన్ఫర్మేషన్. స్థానం A లో, H అణువులు ఒకదానికొకటి కనిష్ట దూరంలో ఉంటాయి. ఈ ఫారమ్ చాలా వరకు అనుగుణంగా ఉంటుంది గొప్ప ప్రాముఖ్యతశక్తి, వాటి మధ్య వికర్షణ గొప్పది అనే వాస్తవం కారణంగా. ఇది శక్తివంతంగా అననుకూల స్థితి, దీని ఫలితంగా అణువు దానిని విడిచిపెట్టి మరింత ముందుకు వెళుతుంది స్థిరమైన పరిస్థితి B. ఇక్కడ H పరమాణువులు ఒకదానికొకటి వీలైనంత దూరంగా ఉంటాయి. ఈ విధంగా, ఈ స్థానాల మధ్య శక్తి వ్యత్యాసం 12 kJ/mol, దీని కారణంగా మిథైల్ సమూహాలను కలిపే ఈథేన్ అణువులోని అక్షం చుట్టూ ఉచిత భ్రమణం అసమానంగా ఉంటుంది. శక్తివంతంగా అనుకూలమైన స్థితిలోకి ప్రవేశించిన తర్వాత, అణువు అక్కడే ఉంటుంది, మరో మాటలో చెప్పాలంటే, "నెమ్మదిస్తుంది." అందుకే దీన్ని ఇన్‌హిబిటెడ్ అంటారు. ఫలితం - 10 వేల ఈథేన్ అణువులు షరతులతో కూడిన ఆకృతిలో నిరోధిత రూపంలో ఉన్నాయి గది ఉష్ణోగ్రత. ఒకటి మాత్రమే భిన్నమైన ఆకారాన్ని కలిగి ఉంది - అస్పష్టంగా ఉంటుంది.

సంతృప్త హైడ్రోకార్బన్లను పొందడం

వ్యాసం నుండి ఇవి ఆల్కనేస్ అని ఇప్పటికే తెలిసింది (వాటి నిర్మాణం మరియు నామకరణం ముందుగా వివరంగా వివరించబడ్డాయి). వాటిని పొందే మార్గాలను పరిశీలిస్తే ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది. వీటి నుండి వారు ప్రత్యేకంగా నిలుస్తారు సహజ వనరులు, నూనె వంటి, సహజ, బొగ్గు. సింథటిక్ పద్ధతులు కూడా ఉపయోగించబడతాయి. ఉదాహరణకు, H₂ 2H₂:

1. హైడ్రోజనేషన్ ప్రక్రియ CnH₂n (ఆల్కీన్స్)→ CnH₂n+2 (ఆల్కనేస్)← CnH₂n-2 (ఆల్కైన్స్).
2. C మరియు H మోనాక్సైడ్ మిశ్రమం నుండి - సంశ్లేషణ వాయువు: nCO+(2n+1)H₂→ CnH₂n+2+nH₂O.
3. నుండి కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాలు(వాటి లవణాలు): యానోడ్ వద్ద విద్యుద్విశ్లేషణ, కాథోడ్ వద్ద:

• కోల్బే విద్యుద్విశ్లేషణ: 2RCOONa+2H₂O→R-R+2CO₂+H₂+2NaOH;
• డుమాస్ ప్రతిచర్య (క్షారముతో మిశ్రమం): CH₃COONa+NaOH (t)→CH₄+Na₂CO₃.

1. ఆయిల్ క్రాకింగ్: CnH₂n+2 (450-700°)→ CmH₂m+2+ Cn-mH₂(n-m).
2. ఇంధనం యొక్క గ్యాసిఫికేషన్ (ఘన): C+2H₂→CH₄.
3. తక్కువ C పరమాణువులు కలిగిన సంక్లిష్ట ఆల్కనేస్ (హాలోజన్ ఉత్పన్నాలు) సంశ్లేషణ: 2CH₃Cl (క్లోరోమీథేన్) +2Na →CH₃- CH₃ (ఈథేన్) +2NaCl.
4. నీటి ద్వారా మెథనైడ్స్ (మెటల్ కార్బైడ్లు) కుళ్ళిపోవడం: Al₄C₃+12H₂O→4Al(OH₃)↓+3CH₄.

సంతృప్త హైడ్రోకార్బన్ల భౌతిక లక్షణాలు

సౌలభ్యం కోసం, డేటా పట్టికలో సమూహం చేయబడింది.

ముగింపు

వ్యాసం ఆల్కనేస్ (నిర్మాణం, నామకరణం, ఐసోమెరిజం, హోమోలాగస్ సిరీస్ మొదలైనవి) వంటి భావనను పరిశీలించింది. రేడియల్ మరియు ప్రత్యామ్నాయ నామకరణాల లక్షణాల గురించి కొంచెం చెప్పబడింది. ఆల్కనేలను పొందే పద్ధతులు వివరించబడ్డాయి.

అదనంగా, వ్యాసం ఆల్కనేస్ యొక్క మొత్తం నామకరణాన్ని వివరంగా జాబితా చేస్తుంది (పరీక్ష మీరు అందుకున్న సమాచారాన్ని సమీకరించడంలో సహాయపడుతుంది).