Алифатни въглеводороди са какво?

Алифатни въглеводороди са органични съединения, чиито молекули съдържат само единична връзка. Те включват алкани и циклопарафини, техните характеристики ще бъдат разгледани в нашия материал.

Общата формула на алканите

Представители на този клас се характеризират сс обща формула CnH2n + 2. Парафините включват всички съединения с отворена верига, където атомите са свързани заедно чрез прости връзки. Поради факта, че при нормални условия, алифатните въглеводороди са слабо активни съединения, те се наричат ​​"парафини". Ще изясним някои характеристики на структурата на представителите на този клас, естеството на връзката в молекулите, областта на приложение.

Кратко описание на метана

Като най-прост представител на този клас, можем да споменем метан. Той е, който започва алифатната серия от въглеводороди. Разкриваме неговите отличителни черти.

Метанът е в нормални условиягазово вещество, което е без мирис и безцветно. Това съединение се образува в природата чрез разлагане без наличието на кислород на въздух от животни и растителни организми. Например, той се намира в природния газ, така че в момента той се използва в големи количества като гориво в производството и в ежедневието.

Какъв вид химична връзка имат тези въглеводороди? Алифатни, ограничаващи органични съединения са ковалентни полярни молекули.

Молекулата на метана има тетраедна формамолекула, вида на хибридизация на въглеродни атоми в него sp3, което съответства на ъгъл на валентност от 109 градуса 28 минути. По тази причина алифатните въглеводороди са химически слабо активни съединения.

Характеристики на метан хомолози

В допълнение към метана в природен газ и нефт,Други въглеводороди, които имат подобна структура с него. Първите четирима представители на хомоложната серия парафини са в газообразно агрегатно състояние, имат незначителна разтворимост във вода.

Като роднинаУвеличаването на точките на кипене и точката на топене на CdHy се наблюдава в молекулната маса. Между отделните представители на поредицата има определена разлика CH2, която се нарича хомоложна разлика. Това е пряко потвърждение за принадлежността на съединението към тази органична серия.

Всички алифатни въглеводороди са вещества, които са лесно разтворими в органични разтворители.

Изомеризъм на поредицата

За представители на редица парафини е характерноизомеризма на въглеродния скелет. Това се обяснява с възможността за пространствено въртене на въглеродния атом около химическите връзки. Например, за да свържете състава на C4H10, можете да вземете въглеводород с прав въглероден скелет - бутан. Тъй като структурният изомер ще бъде 2-метилпропан, който има разклонена структура.

Сред типичните химични свойства, характерниза парафините е необходимо да се отбележи реакцията на заместване. Насищането на връзките обяснява сложността на реакцията, нейния радикален механизъм. За да се получат халогенирани производни на алифатни въглеводороди, е необходимо да се проведе реакцията на халогениране, която протича в присъствието на ултравиолетова радиация. Веригата на това взаимодействие се наблюдава при всички представители на тази серия. Получените продукти се наричат ​​халогенни производни. Те се използват широко в химическата промишленост като органични разтворители.

В допълнение, всички алифатни и ароматнивъглеводородите изгарят в присъствието на кислород, образувайки вода и въглероден диоксид. В зависимост от процентното съдържание на въглеродната молекула се отделя различно количество топлина. Независимо от принадлежността към класа на органичните съединения, всички процеси на изгаряне са екзотермични реакции, използвани в ежедневието и промишлеността.

Дехидрогенирането на метан (разцепване с водород) също има практическо приложение. В резултат на този процес се образува ацетилен, който е ценна химическа суровина.

Използването на алкани и хлорирани алкани

Дихлорметан, хлороформ, тетрахлоретан - течности,които са отлични органични разтворители. Хлороформът и йодоформът се използват в съвременната медицина. Разграждането на метан е един от индустриалните методи за производство на сажди, които са необходими за производството на печатарско мастило. Метанът се счита за основен източник на производство на газообразен водород в химическата промишленост, който се отнася до производството на амоняк, а също и до синтезата на множество органични вещества.

Ненаситени въглеводороди

Ненаситените алифатни въглеводороди сапредставители на редица етилен и ацетилен. Нека анализираме основните им свойства и приложения. Алкените се характеризират с наличието на двойна връзка, така че общата формула за серията има формата CnH2n.

Предвид ненаситения характер на тези вещества,може да се отбележи, че те влизат в реакцията на съединението: хидрогениране, халогениране, хидриране, хидрохалогениране. В допълнение, представителите на редица етилени са способни на полимеризация. Това е особената особеност, която прави представителите на този клас в търсенето в съвременното химическо производство. Полиетиленът и полипропиленът са веществата, които съставляват основата на полимерната промишленост.

Ацетиленът е първият представител на серията, която имаобщата формула CnH2n-2. Сред отличителните характеристики на тези съединения може да се установи присъствието на тройна връзка. Неговото присъствие обяснява протичането на реакциите на съединението с халогени, вода, водороден халогенид, водород. Ако тройната връзка в тези съединения се намира в първото положение, тогава за алкините е характерна качествена реакция на заместване с комплексна сребърна сол. Тази способност е качествена реакция към алкин, използвана за откриването му в смес с алкен и алкан.

Ароматните въглеводороди са циклични ненаситени съединения, поради което не се считат за алифатни съединения.

заключение

Въпреки разликите в количествения състав,съществуващи в представители на ограничаващи и ненаситени алифатни съединения, те са подобни по качество, съдържат въглерод и водород в молекулите. Различията в количествения състав (различни общи формули) в представителите на наситени и ненаситени CCI2 обясняват разликата в механизмите на реакциите при получаване на различни продукти.

Ето защо представители на всички класове такивасъединенията влизат в реакциите на горенето, образуват въглероден диоксид, вода, освобождават определено количество топлинна енергия, което ги прави търсени като гориво в ежедневието и промишлеността.