АЛКАНЫ (предельные углеводороды, парафины)

Классификация углеводородов

Классификацию углеводородов проводят по следующимструктурным признакам, определяющим свойства этих соединений:

1) строение углеродной цепи (углеродного скелета);
2) наличие в цепи кратных связей С=С и СºC (степень насыщенности).

1. В зависимости от строения углеродной цепи углеводороды подразделяютна две группы:

• ациклические или алифатические, т.е. "жирные" (от греческого слова "алейфар" – "жир", т.к. впервые структуры с длинными углеродными цепями были обнаружены в составе жиров);
• циклические.

Открытая (незамкнутая) цепь алифатических углеводородов может быть неразветвленной или разветвленной. Углеводороды с неразветвленнойуглеродной цепью называют нормальными (н -) углеводородами.

Среди циклических углеводородов выделяют:

• алициклические (т.е. алифатические циклические);
• ароматические (арены).

В этом случае классификационным признаком служит строение цикла.

К ароматическим углеводородам относят соединения, содержащие один илинесколько бензольных циклов (формула бензола С₆Н₆).

2. По степени насыщенности различают:

• насыщенные (предельные) углеводороды (алканы и циклоалканы), в которых имеются только простые связи С-С и отсутствуют кратные связи;
• ненасыщенные (непредельные), содержащие наряду с одинарными связями С-С двойные и/или тройные связи (алкены, алкадиены, алкины, циклоалкены, циклоалкины).

Иллюстрация с примерами

Следует заметить, что хотя по составу бензол С₆Н₆ формально соответствует ненасыщенным циклическим углеводородам (его молекулу часто изображаюткак шестичленный цикл с тремя двойными связями):

по свойствам это соединение резко отличается от ненасыщенных веществ из-заделокализации кратных связей (часть I, раздел 4.10). Поэтому соединения ряда бензола относят к самостоятельной группе ароматическихуглеводородов (аренов).

• Алканы – алифатические (ациклические) предельные углеводороды, в которых атомы углерода связаны между собой простыми (одинарными) связями в неразветвленные или разветвленные цепи.

Алканы – название предельных углеводородов по международной номенклатуре.
Парафины – исторически сложившееся название, отражающее свойства этих соединений (от лат. parrum affinis – имеющий мало сродства, малоактивный).
Предельными, или насыщенными, эти углеводороды называют в связи с полным насыщением углеродной цепи атомами водорода.

Простейшие представители алканов:

Модели молекул:

При сравнении этих соединений видно, что они отличаются друг от друга на группу -СН₂- (метилен). Добавляя к пропану еще одну группу -СН₂-, получим бутан С₄Н₁₀, затем алканы С₅Н₁₂, С₆Н₁₄ и т.д.

Теперь можно вывести общую формулу алканов. Число атомов углерода в ряду алканов примем за n, тогда число атомов водорода составит величину 2n+2. Следовательно, состав алканов соответствует общей формуле C_nH_2n+2.
Поэтому часто используется такое определение:

• Алканы — углеводороды, состав которых выражается общей формулой C_nH_2n+2, где n – число атомов углерода.

Дата добавления: 2014-01-05