Linjär alcanos struktur, egenskaper, nomenklatur, exempel

De Linjära alkaner De är mättade kolväten vars allmänna kemiska formel är n-C_nH_2n+2. Att vara mättade kolväten är alla dess bindningar enkla (C-H) och är bara sammansatta av kol- och väteatomer. De får också namnet på paraffiner och skiljer dem från de grenade Toum som de kallas isoparafinas.

Dessa kolväten saknar förgreningar och ringar. Mer än linjer liknar denna familj av organiska föreningar kedjor mer (rak kedjan alkan); eller från en kulinarisk vinkel, till spaghettis (rå och kokt).

Om de råa spaghettin var mindre spröda, skulle de ha en ännu närmare likhet med linjära alkaner. Källa: Pixabay.

Den råa spaghettin kommer att representera det ideala och isolerade tillståndet för linjära alkaner, även om med en uttalad tendens att bryta; Medan de kokta, oavsett om de närmar sig sitt naturliga och synergistiska tillstånd: vissa interagerar med andra i en helhet (pastarätten, till exempel).

Dessa typer av kolväten finns naturligtvis i naturgas- och oljeavlagringar. De lättaste har smörjegenskaper, medan tunga uppför sig som en oönskad asfalt; löslig i paraffins. De tjänar mycket bra som lösningsmedel, smörjmedel, bränslen och asfalt.

[TOC]

Struktur av linjära alkaner

Grupper

Det nämndes att den allmänna formeln för dessa alkaner är c_nH_2n+2. Denna formel är faktiskt densamma för alla alkaner, vare sig det är linjärt eller grenat. Skillnaden då i n- Det föregår Alcano -formeln, vars denotation betyder "normal".

Det kommer att ses senare än detta n- Det är onödigt för alkaner med ett kolnummer lika med eller mindre än fyra (N ≤ 4).

En linje eller kedja kan inte bestå av en enda kolatom, så metan utesluts för förklaring (Ch₄, n = 1). Om n = 2 har vi etanen, Cho₃-Ch₃. Observera att denna alkan består av två metylgrupper, CHO₃, kopplade till varandra.

Öka antalet kol, n = 3, alkanpropanen erhålls, Cho₃-Ch₂-Ch₃. Nu dyker upp en ny grupp, Cho₂, kallas metylen. Oavsett hur stor den linjära alkanen är, kommer du alltid att ha två grupper ingenting mer: Cho₃ och ch₂.

Kan tjäna dig: iterbio: struktur, egenskaper, användningar, erhålla

Längder på deras kedjor

När antalet kol i den linjära alkanen ökar finns det en konstant i alla de resulterande strukturerna: antalet metylengrupper ökas. Anta till exempel linjära alkaner med n = 4, 5 och 6:

Ch₃-Ch₂-Ch₂-Ch₃ (n-butan)

Ch₃-Ch₂-Ch₂-Ch₂-Ch₃ (n-Pentano)

Ch₃-Ch₂-Ch₂-Ch₂-Ch₂-Ch₃ (n-hexan)

Kedjorna blir längre eftersom de lägger till sina strukturergrupper Choles₂. Således skiljer sig en omfattande eller kort linjär alkan i hur många Cho₂ separerar de två terminalgrupperna Ch₃. Alla dessa alkaner har ingenting plus två dessa₃: I början av kedjan och i slutet av samma. Om jag hade mer skulle det innebära närvaron av förgreningar.

På samma sätt kan den totala frånvaron av CH -grupper ses, närvarande endast i konsekvenserna eller när det finns substituentgrupper kopplade till en av kolhydrater i kedjan.

Den strukturella formeln kan sammanfattas enligt följande: Ch₃(Ch₂)_N-2Ch₃. Försök att ansöka och illustrera det.

Konformationer

Strukturella konformationer av linjära alkaner. Källa: Gabriel Bolívar.

Vissa linjära alkaner kan vara längre eller kortare än andra. Således kan N ha ett värde på 2 till ∞; det vill säga en oändlig sammansatt kedjegrupper₂ och två ch -grupper₃ terminaler (i teorin är möjlig). Men inte alla kedjor "rymmer" på samma sätt i rymden.

Det är här de strukturella konformationerna av alkaner uppstår. Vad de är skyldiga? Till roterbarheten hos C-H-länkarna och flexibiliteten hos samma. När dessa länkar kretsar eller ruttnar.

Linjär

I den övre bilden visas till exempel en kedja av tretton kol som förblir linjär eller förlängd i den högsta delen. Denna konformation är idealisk, eftersom det antas att den molekylära miljön minimerar den rumsliga dispositionen av kedjeatomerna. Ingenting stör henne och har inget behov av att böja.

Det kan tjäna dig: propylenglykol: struktur, egenskaper, syntes och användningar

Rullad eller vikta

Mitt i bilden upplever den tjugo -sju kolkedjan en extern störning. Strukturen, för att vara mer "bekväm", roterar sina länkar på ett sådant sätt att den viker på sig själv; Precis som en lång spaghetti.

Beräkningsstudier visade att det maximala antalet kol som en linjär kedja kan ha är n = 17. Från n = 18 är det omöjligt för honom att inte börja bli vikta eller rullade.

Blandad

Om kedjan är mycket lång kan det finnas regioner av den som förblir linjär medan andra har blivit böjda eller inskrivna. Av allt är detta kanske konformationen som är närmast verkligheten.

Egenskaper

Fysisk

Att vara kolväten är de i apolär essens, och därför hydrofob. Detta innebär att de inte kan blandas med vatten. De är lite täta eftersom deras kedjor lämnar för många tomma utrymmen mellan dem.

Dessutom sträcker sig deras fysiska tillstånd från läsk (för N < 5), líquidos (para n < 13) o sólidos (para n ≥ 14), y dependen de la longitud de la cadena.

Interaktioner

Molekylerna i de linjära alkanerna är apolära, och därför är deras intermolekylära krafter av spridningstypen London. Kedjorna (antagligen antar en blandad konformation), lockas sedan till verkan av deras molekylmassor och de omedelbara inducerade dipolerna av deras väte och kolatomer.

Det är av denna anledning som när kedjan blir längre, och därför tyngre, dess kokpunkter och fusion ökar på samma sätt.

Stabilitet

Ju längre kedjan, desto mer instabil är den. Vanligtvis lider de brott av sina länkar för att orsaka mindre kedjor från en stor. I själva verket är denna process känd som Craqueo, Mycket använt i oljeraffinering.

Nomenklatur

För att namnge de linjära alkanerna räcker det att lägga till N-. Om n = 3, som är fallet med propan, är det omöjligt för denna alkan att presentera någon gren:

Kan tjäna dig: oorganiska föreningar

Ch₃-Ch₂-Ch₃

Sak som inte händer från n = 4, det vill säga med n-blutanen och de andra alkanerna:

Ch₃-Ch₂-Ch₂-Ch₃

ANTINGEN

(Ch₃)₂Ch-ch₃

Den andra strukturen motsvarar isobutanen, som består av en strukturell isomer av butanen. För att skilja den ena från den andra kommer indikator n in i spelet-. Således, n-Butano hänvisar endast till den linjära isomeren, utan förgreningar.

Ju större n, desto större är antalet strukturella isomerer och den största betydelsen att använda N- för att hänvisa till den linjära isomeren.

Till exempel oktanen, c₈H₁₈ (C₈H_{8 × 2 + 2}), presenterar upp till tretton strukturella isomerer, eftersom många förgreningar är möjliga. Den linjära isomeren heter dock: n-oktan och dess struktur är:

Ch₃-Ch₂-Ch₂-Ch₂-Ch₂-Ch₂-Ch₂-Ch₃

Exempel

De nämns nedan och för att avsluta några linjära alkaner:

-Etano (c₂H₆): Ch₃Ch₃

-Propan (c₃H₈): Ch₃Ch₂Ch₃

-n-Heptano (c₇H₁₆): Ch₃(Ch₂)₅Ch₃.

- n-Dean (c₁₀H₂₂): Ch₃(Ch₂)₈Ch₃.

-n-Hexadecano (c₁₆H_{3. 4}): Ch₃(Ch₂)₁₄Ch₃.

-n-Nonadecano (c₁₉H₄₀): Ch₃(Ch₂)₁₇Ch₃.

-n-Eicosan (c_tjugoH₄₂): Ch₃(Ch₂)₁₈Ch₃.

- n-Hektan (c₁₀₀H₂₀₂): Ch₃(Ch₂)₉₈Ch₃.

Referenser

1. Carey f. (2008). Organisk kemi. (Sjätte upplagan). MC Graw Hill.
2. Morrison, r. T. och Boyd, R, N. (1987). Organisk kemi. (5: e upplagan). Redaktör Addison-Wesley Inter-American.
3. Graham solomons t.W., Craig b. Fryhle. (2011). Organisk kemi. Aminer. (10: e upplagan.). Wiley Plus.
4. Jonathan m. Bra man. (1997). Vad är den långa ogrenade alkanen med till linjär global minimikonformation? J. Kem. Inf. Beräkna. Sci. 1997, 37, 5, 876-878.
5. García nissa. (2019). Vad är alkaner? Studie. Återhämtat sig från: studie.com
6. herr. Kevin a. Baudreaux. (2019). Alkan. Återhämtat sig från: Angelo.Edu
7. Lista över raka kedja alkener. [Pdf]. Återhämtat sig från: Laney.Edu
8. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (7 september 2018). Namnge de första 10 alkanerna. Återhämtat sig från: tankco.com
9. Knäppa vetenskap. (20 mars 2013). Straight Chain Alkanes: Förutsäga egenskaper. Återhämtad från: Quirkyscience.com
10. Wikipedia. (2019). Högre alkaner. Hämtad från: i.Wikipedia.org