İlki 19. yüzyılın başında ortaya çıktı. radikal teori(J. Gay-Lussac, F. Wehler, J. Liebig). Radikaller, kimyasal reaksiyonlar sırasında bir bileşikten diğerine değişmeden geçen atom gruplarıdır. Bu radikal kavramı korunmuştur, ancak radikal teorisinin diğer hükümlerinin çoğunun yanlış olduğu ortaya çıkmıştır.
Buna göre tip teorileri(C. Gerard) tüm organik maddeler belirli inorganik maddelere karşılık gelen türlere ayrılabilir. Örneğin, R-OH alkolleri ve R-O-R eterleri, hidrojen atomlarının radikallerle değiştirildiği su tipi H-OH'nin temsilcileri olarak kabul edildi. Türler teorisi, bazı ilkeleri bugün kullanılan organik maddelerin bir sınıflandırmasını oluşturdu.
Organik bileşiklerin yapısının modern teorisi, seçkin Rus bilim adamı A.M. Butlerov.
Organik bileşiklerin yapısı teorisinin temel prensipleri A.M. Butlerov
1. Bir moleküldeki atomlar değerliklerine göre belirli bir sıraya göre düzenlenir. Organik bileşiklerdeki karbon atomunun değerliği dörttür.
2. Maddelerin özellikleri yalnızca molekülde hangi atomların ve hangi miktarlarda bulunduğuna değil, aynı zamanda birbirlerine bağlanma sırasına da bağlıdır.
3. Bir molekülü oluşturan atomlar veya atom grupları birbirini karşılıklı olarak etkiler, bu da moleküllerin kimyasal aktivitesini ve reaktivitesini belirler.
4. Maddelerin özelliklerini incelemek onların kimyasal yapılarını belirlememizi sağlar.
Moleküllerdeki komşu atomların karşılıklı etkisi, organik bileşiklerin en önemli özelliğidir. Bu etki ya bir basit bağ zinciri yoluyla ya da bir konjuge (alternatif) basit ve çift bağ zinciri yoluyla iletilir.
Organik bileşiklerin sınıflandırılması moleküllerin yapısının iki yönünün analizine dayanmaktadır: karbon iskeletinin yapısı ve fonksiyonel grupların varlığı.
Organik bileşikler
Hidrokarbonlar Heterosiklik bileşikler
Limit-Eşi benzeri olmayan-Aroma-
verimli pratik
Alifatik Karbosiklik
Nihai Doymamış Nihai Doymamış Aromatik
(Alkanlar) (Sikloalkanlar) (Arenalar)
İLE N H2 N+2 C N H2 NİLE N H2 N -6
alkenler polienler ve alkinler
İLE N H2 N poliinler C N H2 N -2
Pirinç. 1. Organik bileşiklerin karbon iskeletinin yapısına göre sınıflandırılması
Fonksiyonel grupların varlığına dayalı hidrokarbon türevlerinin sınıfları:
Halojen türevleri R-Gal: CH3CH2Cl (kloroetan), C6H5Br (bromobenzen);
Alkoller ve fenoller R–OH: CH3CH2OH (etanol), C6H5OH (fenol);
Tioller R–SH: CH3CH2SH (etanetiol), C6H5SH (tiyofenol);
Eterler R–O–R: CH3CH2 –O–CH2CH3 (dietil eter),
kompleks R–CO–O–R: CH3CH2COOCH2CH3 (etil asetik asit);
Karbonil bileşikleri: aldehitler R-CHO:
ketonlar R–СО–R: CH3COCH3 (propanon), C6H5COCH3 (metil fenilketon);
Karboksilik asitler R-COOH: (asetik asit), (benzoik asit)
Sülfonik asitler R–S03H: CH3SO3H (metansülfonik asit), C6H5SO3H (benzensülfonik asit)
Aminler R-NH2: CH3CH2NH2 (etilamin), CH3NHCH3 (dimetilamin), C6H5NH2 (anilin);
Nitro bileşikleri R–NO2CH3CH2NO2 (nitroetan), C6H5NO2 (nitrobenzen);
Organometalik (organoelement) bileşikler: CH3CH2Na (etil sodyum).
Serinin bireysel üyelerinin birbirinden yalnızca -CH2 - gruplarının sayısında farklılık gösterdiği, benzer kimyasal özelliklere sahip, yapı olarak benzer bir dizi bileşik denir. homolog seriler, ve -CH2 grubu homolojik bir farktır . Homolog bir serinin üyeleri için tepkimelerin büyük çoğunluğu aynı şekilde ilerler (sadece serinin ilk üyeleri hariç). Sonuç olarak, serinin yalnızca bir üyesinin kimyasal reaksiyonları bilindiğinde, homolog serinin geri kalan üyelerinde de aynı tür dönüşümün meydana geldiği yüksek bir olasılıkla ifade edilebilir.
Herhangi bir homolog seri için, bu serinin üyelerinin karbon ve hidrojen atomları arasındaki ilişkiyi yansıtan genel bir formül türetilebilir; bunun gibi formül denir Homolog serinin genel formülü. Evet, S N H2 N+2 – alkanların formülü, C N H2 N+1 OH – alifatik monohidrik alkoller.
Organik bileşiklerin isimlendirilmesi: önemsiz, rasyonel ve sistematik isimlendirme. Önemsiz isimlendirme, tarihsel olarak kurulmuş isimlerin bir koleksiyonudur. Dolayısıyla, malik, süksinik veya sitrik asidin nerede izole edildiği, piruvik asidin nasıl elde edildiği (üzüm asidinin pirolizi) adından hemen anlaşılır, Yunan dili uzmanları asetik asidin ekşi bir şey olduğunu ve gliserinin tatlı olduğunu kolayca tahmin edeceklerdir. . Yeni organik bileşikler sentezlendikçe ve yapılarına ilişkin teoriler geliştirildikçe, bileşiğin yapısını (belirli bir sınıfa ait olduğunu) yansıtan başka terminolojiler oluşturuldu.
Rasyonel isimlendirme, bir bileşiğin adını daha basit bir bileşiğin (homolog serinin ilk üyesi) yapısına dayanarak oluşturur. CH 3 O– karbinol, CH3 CH 2 O– metilkarbinol, CH3 CH(OH) CH3 – dimetilkarbinol, vb.
IUPAC isimlendirmesi (sistematik isimlendirme). IUPAC (Uluslararası Temel ve Uygulamalı Kimya Birliği) terminolojisine göre, hidrokarbonların ve bunların fonksiyonel türevlerinin isimleri, bu homolog seride bulunan önek ve soneklerin eklenmesiyle karşılık gelen hidrokarbonun ismine dayanmaktadır.
Sistematik terminolojiyi kullanarak bir organik bileşiği doğru (ve açık bir şekilde) adlandırmak için şunları yapmalısınız:
1) ana karbon iskeleti olarak en uzun karbon atomu dizisini (ana yapı) seçin ve bileşiğin doymamışlık derecesine dikkat ederek adını verin;
2) tanımlamak Tüm bileşikte mevcut fonksiyonel gruplar;
3) hangi grubun kıdemli olduğunu belirleyin (tabloya bakın), bu grubun adı bileşiğin adına bir son ek şeklinde yansıtılır ve bileşik adının sonuna yerleştirilir; diğer tüm gruplar adında önek şeklinde verilmiştir;
4) ana zincirin karbon atomlarını, en yüksek gruba en düşük sayıyı vererek numaralandırın;
5) önekleri alfabetik sıraya göre listeleyin (bu durumda di-, tri-, tetra- vb. çarpma önekleri dikkate alınmaz);
6) Bileşiğin tam adını yazınız.
|
Bağlantı sınıfı |
Fonksiyonel grup formülü |
Sonek veya bitiş |
|
|
Karboksilik asitler |
karboksi- |
Oik asit |
|
|
Sülfonik asitler |
Sülfonik asit |
||
|
Aldehitler | |||
|
Hidroksi- | |||
|
Mercapto... | |||
|
С≡≡С | |||
|
Halojen türevleri |
Br, I, F, Cl |
Brom-, iyot-, flor-, klor- |
-bromür, -iyodür, -florür, -klorür |
|
Nitro bileşikleri |
Şunu hatırlamak gerekir:
Alkoller, aldehitler, ketonlar, karboksilik asitler, amidler, nitriller, asit halojenürler adlarında, sınıfı tanımlayan son ek, doymamışlık derecesinin son ekinden sonra gelir: örneğin, 2-bütenal;
Diğer fonksiyonel grupları içeren bileşiklere hidrokarbon türevleri denir. Bu fonksiyonel grupların adları, ana hidrokarbonun adından önce önek olarak yerleştirilir: örneğin, 1-kloropropan.
Sülfonik asit veya fosfinik asit gibi asidik fonksiyonel grupların adları, hidrokarbon iskeletinin adından sonra yerleştirilir: örneğin benzensülfonik asit.
Aldehitlerin ve ketonların türevleri genellikle ana karbonil bileşiğinin adını alır.
Karboksilik asitlerin esterlerine ana asitlerin türevleri denir. -Oik asitin yerini -oat alır: örneğin metil propiyonat, propanoik asidin metil esteridir.
İkame edicinin ana yapının nitrojen atomuna bağlandığını belirtmek için, ikame edicinin adından önce büyük harf N kullanın: N-metilanilin.
Onlar. homolog alkan serisinin ilk 10 üyesinin (metan, etan, propan, bütan, pentan, heksan, heptan, oktan, nonan, dekan). Ayrıca onlardan oluşan radikallerin adlarını da bilmeniz gerekir - bu durumda -an eki -il olarak değişir.
Göz hastalıklarını tedavi etmek için kullanılan ilaçların bir parçası olan bir bileşiği düşünün:
CH3 – C(CH3) = CH – CH2 – CH2 – C(CH3) = CH – CHO
Temel ana yapı, bir aldehit grubu ve her iki çift bağı içeren 8 karbon atomlu bir zincirdir. Sekiz karbon atomu oktandır. Ancak ikinci ve üçüncü atomlar arasında ve altıncı ve yedinci atomlar arasında 2 çift bağ vardır. Bir çift bağ - -an'ın sonu -en ile değiştirilmelidir, 2 çift bağ vardır, bu da -dien anlamına gelir, yani. oktadien ve başlangıçta atomları daha düşük sayılara sahip - 2,6-oktadien olarak adlandırarak konumlarını belirtiyoruz. Özgün yapıyı ve belirsizliği ele aldık.
Ancak bileşik bir aldehit grubu içerir, bu bir hidrokarbon değil, bir aldehittir, bu nedenle -al sonekini bir sayı olmadan ekleriz, her zaman ilk - 2,6-oktadienaldir.
Diğer 2 ikame edici ise 3. ve 7. atomlardaki metil radikalleridir. Böylece sonunda şunu elde ederiz: 3,7-dimetil - 2,6-oktadienal.
A.M.'nin kimyasal yapısı teorisinin temel prensipleri. Butlerov
1. Moleküllerdeki atomlar, değerliklerine göre belirli bir sırayla birbirine bağlanır. Bir moleküldeki atomlar arası bağların dizisine kimyasal yapısı denir ve bir yapısal formül (yapı formülü) ile yansıtılır.
2. Kimyasal yapı kimyasal yöntemler kullanılarak belirlenebilir. (Şu anda modern fiziksel yöntemler de kullanılmaktadır).
3. Maddelerin özellikleri kimyasal yapılarına bağlıdır.
4. Belirli bir maddenin özelliklerine bağlı olarak molekülünün yapısı belirlenebilir ve molekülün yapısına bağlı olarak özellikleri tahmin edilebilir.
5. Bir moleküldeki atomlar ve atom grupları birbirleri üzerinde karşılıklı etkiye sahiptir.
Butlerov'un teorisi organik kimyanın bilimsel temeliydi ve onun hızlı gelişimine katkıda bulundu. Teorinin hükümlerine dayanarak, A.M. Butlerov izomerizm olgusunu açıkladı, çeşitli izomerlerin varlığını öngördü ve bunlardan bazılarını ilk kez elde etti.
Yapı teorisinin gelişimi Kekule, Kolbe, Cooper ve Van't Hoff'un çalışmaları ile kolaylaştırılmıştır. Ancak teorik konumları genel nitelikte değildi ve esas olarak deneysel materyali açıklamaya hizmet ediyordu.
2. Yapı formülleri
Yapı formülü (yapısal formül), bir moleküldeki atomların bağlantı sırasını açıklar, yani. kimyasal yapısı. Yapısal formüldeki kimyasal bağlar kısa çizgilerle gösterilir. Hidrojen ve diğer atomlar arasındaki bağ genellikle belirtilmez (bu tür formüllere kısaltılmış yapısal formüller denir).
Örneğin, n-bütan C4H10'un tam (genişletilmiş) ve kısaltılmış yapısal formülleri şu şekildedir:
Başka bir örnek izobütan formülleridir.
Yalnızca hidrojen atomu ile olan bağlar değil, aynı zamanda karbon ve hidrojen atomlarının sembolleri de gösterilmediğinde, genellikle formülün daha da kısa bir gösterimi kullanılır. Örneğin benzen C6H6'nın yapısı aşağıdaki formüllerle yansıtılır:
Yapısal formüller, yalnızca maddenin bileşimine hangi elementlerin ve hangi oranda dahil edildiğini (yani niteliksel ve niceliksel element bileşimi) gösteren, ancak atomların bağlanma sırasını yansıtmayan moleküler (brüt) formüllerden farklıdır.
Örneğin, n-bütan ve izobütan aynı moleküler formül C4H10'a sahiptir ancak farklı bir bağ dizisine sahiptir.
Dolayısıyla maddelerdeki farklılık yalnızca farklı niteliksel ve niceliksel element bileşimlerinden değil, aynı zamanda yalnızca yapısal formüllerle yansıtılabilen farklı kimyasal yapılardan da kaynaklanmaktadır.
3. İzomerizm kavramı
Yapı teorisinin yaratılmasından önce bile, aynı element bileşimine sahip ancak farklı özelliklere sahip maddeler biliniyordu. Bu tür maddelere izomerler adı verildi ve bu fenomenin kendisine de izomerizm adı verildi.
A.M. tarafından gösterildiği gibi izomerizmin temeli. Butlerov'a göre, aynı atom grubundan oluşan moleküllerin yapısındaki farklılık yatıyor. Böylece,
izomerizm, aynı niteliksel ve niceliksel bileşime sahip, ancak farklı yapılara ve dolayısıyla farklı özelliklere sahip bileşiklerin varlığı olgusudur.
Örneğin bir molekül 4 karbon atomu ve 10 hidrojen atomu içerdiğinde 2 izomerik bileşiğin varlığı mümkündür:
İzomerlerin yapısındaki farklılıkların doğasına bağlı olarak yapısal ve uzaysal izomerizm ayırt edilir.
4. Yapısal izomerler
Yapısal izomerler, aynı niteliksel ve niceliksel bileşime sahip, atomların bağlanma sırasına göre farklılık gösteren bileşiklerdir, yani. kimyasal yapı.
Örneğin, C5H12 bileşimi 3 yapısal izomere karşılık gelir:
Başka bir örnek:
5. Stereoizomerler
Aynı bileşime ve aynı kimyasal yapıya sahip uzaysal izomerler (stereoizomerler), moleküldeki atomların uzaysal düzenlemesinde farklılık gösterir.
Uzaysal izomerler optik ve cis-trans izomerlerdir (farklı renkli toplar, farklı atomları veya atom gruplarını temsil eder):
Bu tür izomerlerin molekülleri uzaysal olarak uyumsuzdur.
Stereoizomerizm organik kimyada önemli bir rol oynar. Bireysel sınıfların bileşikleri incelenirken bu konular daha ayrıntılı olarak ele alınacaktır.
6. Organik kimyada elektronik gösterimler
Atomik yapı ve kimyasal bağların elektronik teorisinin organik kimyada uygulanması, organik bileşiklerin yapısı teorisinin geliştirilmesindeki en önemli aşamalardan biriydi. Atomlar arasındaki bir dizi bağ olarak kimyasal yapı kavramı (A.M. Butlerov), elektronik teori ile elektronik ve uzaysal yapı kavramları ve bunların organik bileşiklerin özellikleri üzerindeki etkileri ile desteklenmiştir. Atomların moleküllerdeki karşılıklı etkisini (elektronik ve uzaysal etkiler) iletme yollarını ve moleküllerin kimyasal reaksiyonlardaki davranışlarını anlamayı mümkün kılan bu fikirlerdir.
Modern kavramlara göre organik bileşiklerin özellikleri şu şekilde belirlenir:
atomların doğası ve elektronik yapısı;
atomik yörüngelerin türü ve etkileşimlerinin doğası;
kimyasal bağların türü;
Moleküllerin kimyasal, elektronik ve uzaysal yapısı.
7. Elektronun özellikleri
Elektronun ikili bir doğası vardır. Farklı deneylerde hem parçacığın hem de dalganın özelliklerini sergileyebilir. Bir elektronun hareketi kuantum mekaniğinin yasalarına uyar. Elektronun dalga ve parçacık özellikleri arasındaki bağlantı de Broglie ilişkisini yansıtır.
Diğer temel parçacıklar gibi bir elektronun enerjisi ve koordinatları aynı doğrulukla aynı anda ölçülemez (Heisenberg'in belirsizlik ilkesi). Bu nedenle bir atom veya moleküldeki elektronun hareketi bir yörünge kullanılarak tanımlanamaz. Bir elektron uzayın herhangi bir noktasında bulunabilir, ancak farklı olasılıklarla.
Elektron bulma olasılığının yüksek olduğu uzay kısmına yörünge veya elektron bulutu adı verilir.
Örneğin:
8. Atomik yörüngeler
Atomik yörünge (AO), atom çekirdeğinin elektrik alanında bir elektronun bulunma olasılığının en yüksek olduğu bölgedir (elektron bulutu).
Periyodik Tablodaki bir elementin konumu, enerji, şekil, boyut ve uzaysal yönelim açısından farklılık gösteren atomlarının (s-, p-, d-, f-AO, vb.) yörüngelerinin türünü belirler.
1. periyodun elemanları (H, He) bir AO - 1 ile karakterize edilir.
2. periyodun elemanlarında, elektronlar iki enerji seviyesinde beş AO'yu işgal eder: ilk seviye 1'ler; ikinci seviye - 2s, 2px, 2py, 2pz. (sayılar enerji seviyesi numarasını, harfler ise yörüngenin şeklini gösterir).
Bir atomdaki elektronun durumu tamamen kuantum sayılarıyla tanımlanır.
A.M. tarafından oluşturuldu. Butlerov tarafından 19. yüzyılın 60'lı yıllarında ortaya atılan organik bileşiklerin kimyasal yapısı teorisi, organik bileşiklerin çeşitliliğinin nedenlerine gerekli açıklığı getirmiş, bu maddelerin yapısı ve özellikleri arasındaki ilişkiyi ortaya koymuş, Halihazırda bilinen özelliklerin incelenmesi ve henüz keşfedilmemiş organik bileşiklerin özelliklerinin tahmin edilmesi.
Organik kimya alanındaki keşifler (karbonun tetravalansı, uzun zincirler oluşturma yeteneği), Butlerov'un 1861'de teorinin ana nesillerini formüle etmesine izin verdi:
1) Moleküllerdeki atomlar değerliklerine göre bağlanır (karbon-IV, oksijen-II, hidrojen-I), atom bağlantılarının sırası yapısal formüllerle yansıtılır.
2) Maddelerin özellikleri yalnızca kimyasal bileşime değil aynı zamanda moleküldeki atomların bağlantı sırasına (kimyasal yapı) da bağlıdır. Var izomerler yani aynı niceliksel ve niteliksel bileşime sahip, ancak farklı yapılara ve dolayısıyla farklı özelliklere sahip maddeler.
C2H6O: CH3CH20H - etil alkol ve CH3OCH3 - dimetil eter
C3H6 – propen ve siklopropan - CH2 =CH−CH3
3) Atomlar birbirini karşılıklı olarak etkiler, bu durum molekülleri oluşturan atomların farklı elektronegatifliklerinin bir sonucudur (O>N>C>H) ve bu elementlerin ortak elektron çiftlerinin yer değiştirmesi üzerinde farklı etkileri vardır.
4) Organik bir maddenin molekülünün yapısına göre onun özellikleri tahmin edilebilir ve özelliklerine göre yapısı belirlenebilir.
TSOS, atomun yapısının kurulmasından, kimyasal bağ türleri kavramının benimsenmesinden, hibridizasyon türlerinden ve uzaysal izomerizm (stereokimya) olgusunun keşfedilmesinden sonra daha da gelişti.
Bilet No.7 (2)
Redoks işlemi olarak elektroliz. Örnek olarak sodyum klorür kullanılarak eriyiklerin ve çözeltilerin elektrolizi. Elektrolizin pratik uygulaması.
Elektroliz doğrudan elektrik akımı bir eriyik veya elektrolit çözeltisinden geçtiğinde elektrotlar üzerinde meydana gelen bir redoks işlemidir
Elektrolizin özü, elektrik enerjisi kullanılarak kimyasal reaksiyonların uygulanmasıdır. Reaksiyonlar katotta indirgeme ve anotta oksidasyondur.
Katot(-) katyonlara elektron verir ve anot(+) anyonlardan elektronları kabul eder.
NaCl eriyik elektrolizi
NaCl-―>Na + +Cl -
K(-): Na + +1e-―>Na 0 | yüzde 2 iyileşmek
A(+) :2Cl-2e-―>Cl 2 0 | yüzde 1 oksidasyon
2Na + +2Cl - -―>2Na+Cl 2
Sulu NaCl çözeltisinin elektrolizi
NaC'nin elektrolizinde | Na + ve Cl - iyonlarının yanı sıra su molekülleri de suya katılır. Akım geçtiğinde Na + katyonları katoda, Cl - anyonları ise anoda doğru hareket eder. Ancak katotta Na iyonları yerine su molekülleri azalır:
2H 2 O + 2e-―> H 2 +2OH -
ve klorür iyonları anotta oksitlenir:
2Cl - -2e-―>Cl 2
Sonuç olarak katotta hidrojen, anotta klor bulunur ve çözeltide NaOH birikir.
İyonik formda: 2H 2 O+2e-―>H2 +2OH-
2Cl - -2e-―>Cl 2
elektroliz
2H 2 O+2Cl - -―>H2 +Cl 2 +2OH -
elektroliz
Moleküler formda: 2H 2 O+2NaCl-―> 2NaOH+H2 +Cl 2
Elektroliz uygulaması:
1)Metallerin korozyondan korunması
2) Aktif metallerin elde edilmesi (sodyum, potasyum, alkali toprak vb.)
3) Bazı metallerin yabancı maddelerden arındırılması (elektrikli rafinasyon)
Bilet No.8 (1)
İlgili bilgiler:
- A) Bilgi teorisi, bilginin ortaya çıkış biçimlerini, yöntem ve tekniklerini, gelişim kalıplarını, gerçeklikle ilişkisini, doğruluk kriterlerini inceleyen bir bilimdir.
Ders 15
Organik maddelerin yapısının teorisi. Organik bileşiklerin ana sınıfları.
Organik kimya – organik maddeyi inceleyen bilim. Aksi takdirde şu şekilde tanımlanabilir: karbon bileşiklerinin kimyası. İkincisi, D.I. Mendeleev'in periyodik tablosunda, yaklaşık 15 milyonu bilinen bileşik çeşitliliği açısından özel bir yer tutarken, inorganik bileşiklerin sayısı beş yüz bindir. Şeker, bitkisel ve hayvansal yağlar, boyalar, hoş kokulu ve tıbbi maddeler gibi organik maddeler insanoğlu tarafından uzun zamandır bilinmektedir. Yavaş yavaş, insanlar bu maddeleri işleyerek çeşitli değerli organik ürünler elde etmeyi öğrendiler: şarap, sirke, sabun vb. Organik kimyadaki ilerlemeler, protein maddeleri, nükleik asitler, vitaminler vb. kimyası alanındaki başarılara dayanmaktadır. Organik İlaçların büyük çoğunluğu yalnızca doğal kökenli değil, aynı zamanda esas olarak sentez yoluyla elde edilen organik bileşikler olduğundan kimya tıbbın gelişimi için büyük önem taşımaktadır. Olağanüstü önemi yüksek moleküler ağırlık organik bileşikler (sentetik reçineler, plastikler, elyaflar, sentetik kauçuklar, boyalar, herbisitler, böcek öldürücüler, mantar öldürücüler, yaprak dökücüler...). Organik kimya, gıda ve endüstriyel malların üretiminde büyük önem taşımaktadır.
Modern organik kimya, gıda ürünlerinin depolanması ve işlenmesi sırasında meydana gelen kimyasal süreçlere derinlemesine nüfuz etmiştir: yağların kurutulması, ekşimesi ve sabunlaştırılması, fermantasyon, fırınlama, fermantasyon, içecek üretimi, süt ürünleri üretiminde vb. Enzimlerin, parfümlerin ve kozmetiklerin keşfi ve incelenmesi de önemli bir rol oynadı.
Organik bileşiklerin çok çeşitli olmasının nedenlerinden biri, tür ve uzunluk bakımından değişen karbon atomları tarafından kovalent bağların ve zincirlerin oluşumunda kendini gösteren yapılarının benzersizliğidir. Üstelik içlerindeki bağlı karbon atomlarının sayısı on binlere ulaşabilir ve karbon zincirlerinin konfigürasyonu doğrusal veya döngüsel olabilir. Zincirler, karbon atomlarına ek olarak oksijen, nitrojen, kükürt, fosfor, arsenik, silikon, kalay, kurşun, titanyum, demir vb. içerebilir.
Bu özelliklerin karbon tarafından ortaya çıkması çeşitli nedenlerden kaynaklanmaktadır. C-C ve C-O bağlarının enerjilerinin karşılaştırılabilir olduğu doğrulandı. Karbon, üç tür yörünge hibridizasyonu oluşturma yeteneğine sahiptir: dört sp3 - hibrit yörünge, uzaydaki yönelimleri tetrahedraldir ve aşağıdakilere karşılık gelir: basit kovalent bağlar; Hibrit olmayan bir yörünge ile kombinasyon halinde aynı düzlemde yer alan üç hibrit sp2 yörüngesi çift katlar bağlantılar (─С = С─); ayrıca sp'nin yardımıyla - doğrusal yönelimli hibrit yörüngeler ve karbon atomları arasındaki hibrit olmayan yörüngeler ortaya çıkar üçlü katlar bağlar (─ C ≡ C ─) Üstelik karbon atomları bu tür bağları yalnızca kendi aralarında değil, diğer elementlerle de oluşturur. Böylece, maddenin yapısına ilişkin modern teori, yalnızca önemli sayıda organik bileşiği değil, aynı zamanda kimyasal yapılarının özellikleri üzerindeki etkisini de açıklar.
Ayrıca temel bilgileri tamamen doğrular kimyasal yapı teorileri Büyük Rus bilim adamı A.M. Butlerov tarafından geliştirildi. Onun ana hükümleri:
1) organik moleküllerde atomlar, moleküllerin yapısını belirleyen değerliklerine göre belirli bir sırayla birbirine bağlanır;
2) organik bileşiklerin özellikleri, onları oluşturan atomların doğasına ve sayısına ve ayrıca moleküllerin kimyasal yapısına bağlıdır;
3) her kimyasal formül belirli sayıda olası izomer yapısına karşılık gelir;
4) her organik bileşiğin bir formülü vardır ve belirli özelliklere sahiptir;
5) moleküllerde atomların birbirleri üzerinde karşılıklı etkisi vardır.
Organik bileşik sınıfları
Teoriye göre organik bileşikler iki seriye ayrılır: asiklik ve siklik bileşikler.
1. Asiklik bileşikler.(alkanlar, alkenler) açık, kapatılmamış bir karbon zinciri içerir - düz veya dallanmış:
N N N N N N N
│ │ │ │ │ │ │
N─ S─S─S─S─ N H─S─S─S─N
│ │ │ │ │ │ │
N N N N N │ N
Normal bütan izobütan (metilpropan)
2. a) Alisiklik bileşikler– moleküllerinde kapalı (siklik) karbon zincirleri bulunan bileşikler:
siklobütan sikloheksan
b) Aromatik bileşikler, molekülleri bir benzen iskeleti içerir - alternatif tek ve çift bağlara (arenler) sahip altı üyeli bir halka:
c) Heterosiklik bileşikler– karbon atomlarına ek olarak nitrojen, kükürt, oksijen, fosfor ve bazı eser elementleri içeren, heteroatomlar olarak adlandırılan halkalı bileşikler.
furan pirol piridin
Her sırada organik maddeler, moleküllerinin fonksiyonel gruplarının doğasına uygun olarak hidrokarbonlar, alkoller, aldehitler, ketonlar, asitler, esterler gibi sınıflara dağıtılır.
Doygunluk derecesine ve fonksiyonel gruplara göre de bir sınıflandırma vardır. Doygunluk derecesine göre:
1. Son derece doymuş– karbon iskeleti yalnızca tekli bağlar içerir.
─С─С─С─
2. Doymamış doymamış– karbon iskeletinde birden fazla (=, ≡) bağ vardır.
─С=С─ ─С≡С─
3. Aromatik– halka eşlenikli (4n + 2) π-elektronlu doymamış döngüler.
Fonksiyonel gruplara göre
1. Alkoller R-CH2OH
2. Fenoller 
3. Aldehitler R─COH Ketonlar R─C─R
4. Karboksilik asitler R─COOH O
5. Esterler R─COOR 1
Organik kimyanın gelişimindeki en büyük olay, 1961'de büyük Rus bilim adamının yaratılmasıydı. sabah Butlerov Organik bileşiklerin kimyasal yapısına ilişkin teoriler.
Sabahtan önce Butlerov, bir molekülün yapısını, yani atomlar arasındaki kimyasal bağların sırasını bilmenin imkansız olduğunu düşünüyordu. Hatta birçok bilim adamı atom ve moleküllerin gerçekliğini bile inkar ediyordu.
sabah Butlerov bu görüşü yalanladı. Doğru yerden geldi materyalist ve atomların ve moleküllerin varlığının gerçekliği, bir moleküldeki atomların kimyasal bağını bilme olasılığı hakkında felsefi fikirler. Bir molekülün yapısının, bir maddenin kimyasal dönüşümlerini inceleyerek deneysel olarak belirlenebileceğini gösterdi. Tersine, molekülün yapısını bilerek bileşiğin kimyasal özellikleri çıkarılabilir.
Kimyasal yapı teorisi organik bileşiklerin çeşitliliğini açıklar. Bu, dört değerlikli karbonun karbon zincirleri ve halkaları oluşturma, diğer elementlerin atomlarıyla birleşme ve organik bileşiklerin kimyasal yapısındaki izomerizmin varlığından kaynaklanmaktadır. Bu teori organik kimyanın bilimsel temellerini attı ve onun en önemli yasalarını açıkladı. Teorisinin temel ilkeleri A.M. Butlerov bunu “Kimyasal Yapı Teorisi Üzerine” raporunda özetledi.
Yapı teorisinin temel ilkeleri şunlardır:
1) Moleküllerde atomlar değerliklerine göre belirli bir sırayla birbirine bağlanır. Atomların bağlanma sırasına kimyasal yapı denir;
2) bir maddenin özellikleri yalnızca molekülünde hangi atomların ve hangi miktarda bulunduğuna değil, aynı zamanda bunların birbirlerine bağlanma sırasına, yani molekülün kimyasal yapısına da bağlıdır;
3) Bir molekülü oluşturan atomlar veya atom grupları birbirlerini karşılıklı olarak etkiler.
Kimyasal yapı teorisinde, bir moleküldeki atomların ve atom gruplarının karşılıklı etkisine çok dikkat edilir.
Atomların moleküllerde bir araya gelme sırasını gösteren kimyasal formüllere denir. yapısal formüller veya yapı formülleri.
A.M.'nin kimyasal yapısı teorisinin önemi. Butlerova:
1) organik kimyanın teorik temelinin en önemli parçasıdır;
2) önem açısından D.I.'nin Periyodik Element Tablosu ile karşılaştırılabilir. Mendeleyev;
3) büyük miktarda pratik materyalin sistematik hale getirilmesini mümkün kıldı;
4) yeni maddelerin varlığını önceden tahmin etmeyi ve bunları elde etmenin yollarını göstermeyi mümkün kıldı.
Kimyasal yapı teorisi, organik kimyadaki tüm araştırmalar için yol gösterici temel görevi görür.
12 Fenoller, hidroksi türevleri aromatik bileşikler aromatik çekirdeğin karbon atomlarına bağlı bir veya daha fazla hidroksil grubu (-OH) içerir. OH gruplarının sayısına bağlı olarak, monoatomik bileşikler ayırt edilir, örneğin oksibenzen C6H5OH, genellikle basitçe denir fenol, hidroksitoluenler CH3C6H4OH - sözde krezoller, oksinaftalenler – naftoller, diatomik, örneğin dioksibenzenler C 6 H4 (OH) 2 ( hidrokinon, pirokatekin, rezorsinol)örneğin çok atomlu pirogallol, floroglüsinol. F. - karakteristik bir kokuya sahip renksiz kristaller, daha az sıklıkla sıvılar; organik çözücülerde (alkol, eter, oensol) oldukça çözünür. Asidik özelliklere sahip olan fosfor, tuz benzeri ürünler oluşturur - fenolatlar: ArOH + NaOH (ArONa + H20 (Ar, aromatik bir radikaldir). Fenolatların alkilasyonu ve asilasyonu, fosfor esterlerine yol açar - basit ArOR ve kompleks ArOCOR (R, bir organiktir) radikali). Esterler, fosforun karboksilik asitler, bunların anhidritleri ve asit klorürlerle doğrudan reaksiyonuyla elde edilebilir. Fenoller CO2 ile ısıtıldığında, örneğin fenolik asitler oluşur. salisilik asit. Farklı alkoller F.'nin hidroksil grubu büyük zorluklarla halojenle değiştirilir. Fosfor çekirdeğindeki elektrofilik ikame (halojenasyon, nitrasyon, sülfonasyon, alkilasyon vb.), ikame edilmemiş aromatik hidrokarbonlara göre çok daha kolay gerçekleştirilir; yedek gruplar gönderilir orto- Ve çift-OH grubuna pozisyon (bkz. Yönlendirme kuralları). F.'nin katalitik hidrojenasyonu alisiklik alkollere yol açar, örneğin C6H5OH indirgenir sikloheksanol. F. ayrıca endüstride fenol ve resorsinol-formaldehit reçineleri, difenilolpropan ve diğer önemli ürünleri üretmek için kullanılan aldehitler ve ketonlar ile yoğunlaşma reaksiyonları ile de karakterize edilir.
Fosfatlar, örneğin karşılık gelen halojen türevlerinin hidrolizi, arilsülfonik asitler ArS02 OH'nin alkalin eritilmesi ve kömür katranı, kahverengi kömür katranı vb.'den izole edilmesiyle elde edilir. Fizik, çeşitli polimerlerin, yapıştırıcıların üretiminde önemli bir hammaddedir. , boyalar ve vernikler, boyalar ve ilaçlar (fenolftalein, salisilik asit, salol), yüzey aktif maddeler ve kokular. Bazı F. antiseptik ve antioksidan olarak kullanılır (örneğin polimerler, yağlama yağları). Ferrik klorürün niteliksel olarak tanımlanması için, ferrik asit ile renkli ürünler oluşturan ferrik klorür çözeltileri kullanılır. F. zehirlidir (bkz. Atıksu.).
13 Alkanlar
Genel özellikler
Hidrokarbonlar iki elementten oluşan en basit organik bileşiklerdir: karbon ve hidrojen. Doymuş hidrokarbonlar veya alkanlar (uluslararası ad), bileşimi CnH2n+2 genel formülüyle ifade edilen bileşiklerdir; burada n, karbon atomlarının sayısıdır. Doymuş hidrokarbon moleküllerinde karbon atomları basit (tek) bir bağla birbirine bağlanır ve diğer tüm değerlikler hidrojen atomlarıyla doyurulur. Alkanlara ayrıca doymuş hidrokarbonlar veya parafinler de denir ("parafinler" terimi "düşük afinite" anlamına gelir).
Homolog alkan serisinin ilk üyesi metan CH4'tür. -an eki doymuş hidrokarbonların adları için tipiktir. Bunu etan C2H6, propan C3H8, bütan C4H10 takip eder. Beşinci hidrokarbonla başlayan isim, moleküldeki karbon atomu sayısını gösteren Yunan rakamı ve -an ekinden oluşur. Bu, pentan C5H12 heksan C6H14, heptan C7H16, oktan C8H18, nonan C9H20, dekan C10H22, vb.'dir.
Homolog seride hidrokarbonların fiziksel özelliklerinde kademeli bir değişiklik gözlenir: kaynama ve erime noktaları artar, yoğunluk artar. Normal koşullar altında (sıcaklık ~ 22°C), serinin ilk dört üyesi (metan, etan, propan, bütan) gazdır, C5H12'den C16H34'e kadar sıvıdır ve C17H36'dan itibaren ise katılar.
Serinin dördüncü üyesinden (bütan) başlayan alkanların izomerleri vardır.
Tüm alkanlar hidrojen ile limite (maksimum) doyurulur. Karbon atomları sp3 hibridizasyonu durumundadır, yani basit (tekli) bağlara sahiptirler.
İsimlendirme
Doymuş hidrokarbon serisinin ilk on üyesinin isimleri daha önce verilmiştir. Bir alkanın düz bir karbon zincirine sahip olduğunu vurgulamak için genellikle isme normal (n-) kelimesi eklenir, örneğin:
CH3-CH2-CH2-CH3CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
n-bütan n-heptan
(normal bütan) (normal heptan)
Bir alkan molekülünden bir hidrojen atomu çıkarıldığında, hidrokarbon radikalleri (R olarak kısaltılır) adı verilen tek değerlikli parçacıklar oluşur. Tek değerlikli radikallerin isimleri, karşılık gelen hidrokarbonların isimlerinden türetilir ve -an sonu -yl ile değiştirilir. İşte ilgili örnekler:
Radikaller sadece organik maddelerden değil aynı zamanda inorganik bileşiklerden de oluşur. Yani, hidroksil grubu OH'yi nitrik asitten çıkarırsanız, nitro grubu adı verilen tek değerlikli bir radikal - NO 2 elde edersiniz, vb.
Bir hidrokarbon molekülünden iki hidrojen atomu çıkarıldığında iki değerlikli radikaller elde edilir. İsimleri aynı zamanda karşılık gelen doymuş hidrokarbonların adlarından türetilir ve -an sonu -iliden (hidrojen atomları bir karbon atomundan ayrılmışsa) veya -ilen (hidrojen atomları iki bitişik karbon atomundan çıkarılırsa) ile değiştirilir. . CH2= radikaline metilen adı verilir.
Birçok hidrokarbon türevinin isimlendirilmesinde radikal isimleri kullanılmaktadır. Örneğin: CH3I - metil iyodür, C4H9Cl - bütil klorür, CH2Cl2 - metilen klorür, C2H4Br2 - etilen bromit (bromin atomları farklı karbon atomlarına bağlıysa) veya etiliden bromit (bromin atomları bir karbon atomuna bağlıysa).
İzomerleri adlandırmak için yaygın olarak iki isimlendirme kullanılır: eski - rasyonel ve modern - ikame edici, buna sistematik veya uluslararası da denir (Uluslararası Temel ve Uygulamalı Kimya Birliği IUPAC tarafından önerilmiştir).
Rasyonel terminolojiye göre hidrokarbonlar, bir veya daha fazla hidrojen atomunun radikallerle değiştirildiği metan türevleri olarak kabul edilir. Aynı radikaller bir formülde birkaç kez tekrarlanırsa, Yunan rakamlarıyla gösterilirler: di - iki, üç - üç, tetra - dört, penta - beş, heksa - altı vb. Örneğin:
Rasyonel isimlendirme çok karmaşık olmayan bağlantılar için uygundur.
İkame terminolojisine göre, isim bir karbon zincirine dayanır ve molekülün diğer tüm parçaları ikame edici olarak kabul edilir. Bu durumda karbon atomlarının en uzun zinciri seçilir ve zincirin atomları, hidrokarbon radikalinin en yakın olduğu uçtan itibaren numaralandırılır. Daha sonra şunu çağırırlar: 1) radikalin ilişkili olduğu karbon atomunun sayısı (en basit radikalden başlayarak); 2) uzun zincirli bir hidrokarbon. Formül birkaç özdeş radikal içeriyorsa, isimlerinden önce sayıları kelimelerle belirtin (di-, tri-, tetra-, vb.) ve radikallerin sayıları virgülle ayrılır. Bu isimlendirmeye göre heksan izomerlerinin nasıl çağrılması gerektiği aşağıda açıklanmıştır:
İşte daha karmaşık bir örnek:
Hem ikame hem de rasyonel terminoloji yalnızca hidrokarbonlar için değil aynı zamanda diğer organik bileşik sınıfları için de kullanılır. Bazı organik bileşikler için tarihsel olarak belirlenmiş (ampirik) veya sözde önemsiz isimler kullanılır (formik asit, sülfürik eter, üre, vb.).
İzomer formüllerini yazarken karbon atomlarının içlerinde farklı konumlarda bulunduğunu fark etmek kolaydır. Zincirde yalnızca bir karbon atomuna bağlı olan karbon atomuna birincil, ikiye bağlı olana ikincil, üçe üçüncül ve dörde dördüncül karbon atomu denir. Yani, örneğin son örnekte, 1 ve 7 numaralı karbon atomları birincil, 4 ve 6 ikincil, 2 ve 3 üçüncül, 5 ise dördüncüldür. Hidrojen atomlarının, diğer atomların ve fonksiyonel grupların özellikleri, bunların birincil, ikincil veya üçüncül karbon atomuna bağlı olmalarına bağlıdır. Bu her zaman dikkate alınmalıdır.
Fiş. Özellikler.
Fiziksel özellikler. Normal koşullar altında homolog alkan serisinin (C1 - C4) ilk dört üyesi gazdır. Pentandan heptadekan'a kadar olan normal alkanlar (C5 - C17) sıvıdır, C18 ve üzeri ise katılardır. Zincirdeki karbon atomu sayısı arttıkça, yani. Bağıl molekül ağırlığı arttıkça alkanların kaynama ve erime noktaları artar. Molekülünde aynı sayıda karbon atomu bulunan dallı alkanların kaynama noktaları normal alkanlara göre daha düşüktür.
Alkanlar, molekülleri düşük polar olduğundan ve su molekülleri ile etkileşime girmediğinden pratik olarak suda çözünmezler; benzen, karbon tetraklorür vb. Gibi polar olmayan organik çözücülerde iyi çözünürler. Sıvı alkanlar birbirleriyle kolayca karışır.
Alkanların ana doğal kaynakları petrol ve doğal gazdır. Çeşitli yağ fraksiyonları C5H12'den C30H62'ye kadar alkanlar içerir. Doğal gaz metan (%95) ile etan ve propan karışımından oluşur.
Alkan üretimine yönelik sentetik yöntemler arasında aşağıdakiler ayırt edilebilir:
1. Doymamış hidrokarbonlardan elde edilir. Alkenlerin veya alkinlerin hidrojenle etkileşimi (“hidrojenasyon”) metal katalizörlerin (Ni, Pd) varlığında meydana gelir.
ısıtma:
CH3-C≡CH + 2H2 → CH3-CH2-CH3.
2. Halojenli iletkenlerden hazırlama. Monohalojenli alkanlar sodyum metali ile ısıtıldığında karbon atomu sayısının iki katı olan alkanlar elde edilir (Wurtz reaksiyonu):
C2H5Br + 2Na + Br-C2H5 → C2H5-C2H5 + 2NaBr.
Bu reaksiyon iki farklı halojenlenmiş alkan ile gerçekleştirilmez çünkü üç farklı alkanın karışımıyla sonuçlanır.
3. Karboksilik asitlerin tuzlarından preparat. Karboksilik asitlerin susuz tuzları alkalilerle kaynaştırıldığında, orijinal karboksilik asitlerin karbon zincirine kıyasla bir daha az karbon atomu içeren alkanlar elde edilir:
4.Metan elde etmek. Hidrojen atmosferinde yanan bir elektrik arkında önemli miktarda metan oluşur:
C + 2H 2 → CH 4.
Aynı reaksiyon, karbonun bir hidrojen atmosferinde, bir katalizör varlığında yüksek basınçta 400-500 °C'ye ısıtıldığında da meydana gelir.
Laboratuvar koşullarında metan genellikle alüminyum karbürden elde edilir:
Al4C3 + 12H20 = ZSN4 + 4Al(OH)3.
Kimyasal özellikler. Normal koşullar altında alkanlar kimyasal olarak inerttir. Birçok reaktifin etkisine karşı dayanıklıdırlar: konsantre sülfürik ve nitrik asitlerle, konsantre ve erimiş alkalilerle etkileşime girmezler ve güçlü oksitleyici maddeler - potasyum permanganat KMnO 4 vb. tarafından oksitlenmezler.
Alkanların kimyasal stabilitesi, C-C ve C-H s-bağlarının yüksek mukavemetinin yanı sıra polar olmamalarıyla açıklanmaktadır. Alkanlardaki polar olmayan C-C ve C-H bağları iyonik bölünmeye yatkın değildir ancak aktif serbest radikallerin etkisi altında homolitik bölünme yeteneğine sahiptir. Bu nedenle alkanlar, hidrojen atomlarının başka atomlar veya atom grupları ile değiştirildiği bileşiklerle sonuçlanan radikal reaksiyonlarla karakterize edilir. Sonuç olarak alkanlar, S R (İngilizce'den, ikame radikalik) sembolüyle gösterilen radikal ikame mekanizmasına göre ilerleyen reaksiyonlara girerler. Bu mekanizmaya göre hidrojen atomları en kolay şekilde üçüncül karbon atomlarında, daha sonra da ikincil ve birincil karbon atomlarında yer değiştirir.
1. Halojenasyon. Alkanlar, UV radyasyonunun veya yüksek sıcaklığın etkisi altında halojenlerle (klor ve brom) reaksiyona girdiğinde, mono-polihalojen-sübstitüe edilmiş alkanlardan çeşitli ürünlerin bir karışımı oluşur. Bu reaksiyonun genel şeması, örnek olarak metan kullanılarak gösterilmiştir:
b) Zincirin büyümesi. Klor radikali alkan molekülünden bir hidrojen atomunu uzaklaştırır:
Cl + CH4 →HCl + CH3
Bu durumda, bir klor atomunu klor molekülünden uzaklaştıran bir alkil radikali oluşur:
CH3 + Cl2 →CH3Cl + Cl
Bu reaksiyonlar, zincir reaksiyonlardan birinde kopana kadar tekrarlanır:
Cl + Cl → Cl2, CH3 + CH3 → C2H6, CH3 + Cl → CH3Cl
Genel reaksiyon denklemi:
Radikal reaksiyonlarda (halojenasyon, nitrasyon), önce üçüncül karbon atomlarındaki hidrojen atomları, ardından ikincil ve birincil karbon atomlarındaki hidrojen atomları karıştırılır. Bu, üçüncül karbon atomu ile hidrojen arasındaki bağın en kolay şekilde homolitik olarak (bağ enerjisi 376 kJ/mol), ardından ikincil bağın (390 kJ/mol) ve ancak o zaman birincil bağın (415 kJ) kırılmasıyla açıklanmaktadır. / mol).
3. İzomerizasyon. Normal alkanlar belirli koşullar altında dallı zincirli alkanlara dönüşebilir:
4. Çatlama, ısıtıldığında ve katalizörlerin etkisi altında meydana gelen C-C bağlarının hemolitik bölünmesidir.
Yüksek alkanlar kırıldığında alkenler ve düşük alkanlar oluşur; metan ve etan kırıldığında asetilen oluşur:
C8H18 → C4H10 + C4H8,
2CH4 → C2H2 + ZN2,
C 2 H 6 → C 2 H 2 + 2H 2.
Bu reaksiyonlar büyük endüstriyel öneme sahiptir. Bu sayede yüksek kaynama noktalı yağ fraksiyonları (fuel oil) benzine, kerosene ve diğer değerli ürünlere dönüştürülür.
5. Oksidasyon. Metanın çeşitli katalizörlerin varlığında atmosferik oksijenle hafif oksidasyonu ile metil alkol, formaldehit ve formik asit elde edilebilir:
 |
Bütanın atmosferik oksijenle hafif katalitik oksidasyonu, asetik asit üretmenin endüstriyel yöntemlerinden biridir:
t°
2C4H10 + 5O2 → 4CH3COOH + 2H20.
kedi
Alkanlar havada CO2 ve H2O'ya yanar:
CnH2n+2 + (3n+1)/2O2 = nC02 + (n+1)H2O.
Alkenler
Alkenler (aksi takdirde olefinler veya etilen hidrokarbonlar), karbon atomları arasında bir çift bağ içeren, CnH2n genel formülüne sahip bir homolog seri oluşturan asiklik doymamış hidrokarbonlardır. Çift bağdaki karbon atomları sp² hibridizasyonu durumundadır.
En basit alken etendir (C2H4). IUPAC isimlendirmesine göre alken isimleri, karşılık gelen alkanların isimlerinden “-ane” son ekinin “-ene” ile değiştirilmesiyle oluşturulur; Çift bağın konumu Arap rakamlarıyla gösterilir.
Homolog seri
Üçten fazla karbon atomuna sahip alkenlerin izomerleri vardır. Alkenler, karbon iskeletinin izomerizmi, çift bağ pozisyonları, sınıflar arası ve geometrik özellikleriyle karakterize edilir.
| eten | C2H4 |
| propen | C3H6 |
| n-büten | C4H8 |
| n-penten | C5H10 |
| n-heksen | C6H12 |
| n-hepten | C7H14 |
| n-okten | C8H16 |
| n-nonen | C9H18 |
| n-deken | C10H20 |
Fiziksel özellikler
Erime ve kaynama noktaları molekül ağırlığı ve karbon omurgasının uzunluğu arttıkça artar.
Normal koşullar altında C2H4'ten C4H8'e kadar olan alkenler gazdır; C5H10'dan C17H34'e kadar - sıvılar, C18H36'dan sonra - katılar. Alkenler suda çözünmezler ancak organik çözücülerde yüksek oranda çözünürler.
Kimyasal özellikler
Alkenler kimyasal olarak aktiftir. Kimyasal özellikleri çift bağın varlığıyla belirlenir.
Ozon ayrışımı: alken, aldehitlere (tekli ikame edilmiş komşu karbonlar durumunda), ketonlara (iki ikame edilmiş komşu karbonlar durumunda) veya bir aldehit ve keton karışımına (çift bağda üç ikame edilmiş bir alken durumunda) oksitlenir. :
R1–CH=CH–R2 + O3 → R1–C(H)=O + R2C(H)=O + H2O
R1–C(R2)=C(R3)–R4+ O3 → R1–C(R2)=O + R3–C(R4)=O + H2O
R1–C(R2)=CH–R3+ O3 → R1–C(R2)=O + R3–C(H)=O + H2O
Zorlu koşullar altında ozon ayrışımı - alken aside oksitlenir:
R"–CH=CH–R" + O3 → R"–COOH + R"–COOH + H2O
Çift bağlantı bağlantısı:
CH2=CH2 +Br2 → CH2Br-CH2Br
Perasitlerle oksidasyon:
CH2=CH2 + CH3COOOH →
veya
CH2=CH2 + HCOOH → HOCH2CH2OH