Límite de hidrocarburos: características generales, isomería, propiedades químicas

Los hidrocarburos son la clase más simple de orgánicosustancias, sus moléculas tienen átomos de solo dos elementos químicos: carbono e hidrógeno. De los diversos hidrocarburos, la mayoría de las clases de compuestos orgánicos se obtienen por métodos de síntesis química.

Los hidrocarburos se dividen en dos subclases:acíclico y cíclico. Los hidrocarburos acíclicos o hidrocarburos grasos o hidrocarburos alifáticos incluyen: hidrocarburos saturados (alcanos), insaturados (alquenos, alquinos, dienos), terpenos acíclicos. Los hidrocarburos cíclicos están representados por grupos de cicloparafinas, arenos y terpenos cíclicos. A veces los terpenos se refieren a los objetos de estudiar la química bioorgánica.

Limite los hidrocarburos (alcanos) - compuestoscarbono e hidrógeno, en moléculas de las cuales todas las valencias que quedan después de la unión de átomos de carbono entre sí mediante un enlace simple están saturadas con átomos de hidrógeno. Todos los alcanos pueden considerarse derivados u homólogos del metano. Si a partir del metano, que tiene la fórmula molecular CH4, se toma un átomo de hidrógeno, se forma un radical CH3. En relación con el hecho de que en una molécula de materia orgánica, el carbono suele ser tetravalente, la combinación de dos radicales de este tipo provoca la aparición del segundo representante de la serie homóloga: etano (C2H6). Si se toma un átomo de etileno de un átomo de hidrógeno, se forma un radical etilo que, después de unirse con CH3, forma el tercer homólogo-propano.

Analizando la fórmula estructural del propano, es fácilestablecer que su molécula incluye dos tipos de átomos de carbono: primario y secundario. Cada átomo de carbono primario está unido a un átomo de carbono por su propia valencia, y el secundario por dos valencias con dos átomos de carbono. Si quitamos el átomo de hidrógeno del átomo de carbono primario del propano, se forma un propilo primario, del secundario - un propilo secundario. La adición al metil propilo primario o secundario conduce a la formación de especies estructurales del cuarto homólogo. Forme dos compuestos: butano normal con una cadena carboxílica de cadena lineal e isobutano con una cadena de carbono ramificada.

Límite de hidrocarburos: estructura

Un representante típico de los alcanos es el metano. Fórmula molecular CH4. Las moléculas de alcano se caracterizan por un enlace sigma. En la molécula de metano, el átomo de carbono forma cuatro enlaces covalentes debido a uno sy tres orbitales p, y cada átomo de hidrógeno se debe a los orbitales s.

Límite de hidrocarburos: nomenclatura e isomería

Al derivar las fórmulas de homología estructuralserie del metano, a partir de butano C4H10, nos encontramos con el fenómeno de isomería. Por ejemplo, la fórmula molecular C4H10 cumplir con dos compuestos individuales S5N12 - tres. Posteriormente, el número de isómeros con el número de átomos de carbono en la molécula de un alcano aumenta. Por ejemplo, la fórmula molecular S6N14 cumple cinco fórmulas estructurales y compuestos individuales, respectivamente, S7N16 - 9, S8N18 - 18, C10H22 - 76 S12N26 - 355. Los primeros cuatro alcanos representativos - gases de la quinta a la duodécima - líquido, ya que el decimosexto - sólidos .

Propiedades químicas de hidrocarburos saturados

Todos los hidrocarburos limitantes son sustancias inertes. Esto se explica por el hecho de que en las moléculas de alcano, los átomos de carbono e hidrógeno están unidos por enlaces sigma, por lo que estos compuestos no pueden unir átomos de hidrógeno. Los alcanos entran en reacciones radicales de halogenación, nitración y escisión. En el proceso de halogenación, los átomos de halógeno reemplazan fácilmente los átomos de hidrógeno en la molécula de alcano. Al nitrurar, el grupo nitro reemplaza fácilmente al hidrógeno en el terciario, más difícil, en los átomos de carbono primarios y secundarios.

El límite y los hidrocarburos insaturados sonmaterias primas para obtener una variedad de sustancias orgánicas. Al separar los átomos de hidrógeno de los hidrocarburos terminales, es posible obtener insaturados (alquenos, alquinos).