- Хемијске структуре
- Хемијска и физичка својства
- Тачке кључања и талишта
- Густина
- Номенклатура и примери
- Референце
У разгранате алкани су засићени угљоводоници чије структуре не састоји од линеарног ланца. Алкани с правим ланцем разликују се од својих разгранатих изомера додавањем слова н испред имена. Према томе, н-хексан значи да се структура састоји од шест атома угљеника који су поредани у ланцу.
Гране надстрешнице голог стабла (доња слика) могу се упоредити са гранама разгранатих алкана; међутим, дебљина његових ланаца, било да су главни, секундарни или терцијарни, имају исте димензије. Зашто? Јер у свим су једноставне везе присутне Ц - Ц.
Извор: Пикабаи
Дрвећа како расту, имају тенденцију да се гране; исто тако и алкани. Одржавање константне ланац са неким метиленске јединице (-ЦХ 2 -) обухвата низ енергетских услова. Што више енергије имају алкани, то је већа тенденција да се гране.
И линеарни и разгранати изомери имају иста хемијска својства, али са малим разликама у њиховом кључању, топљењу и другим физичким својствима. Пример разгранатог алкана је 2-метилпропан, најједноставнији од свих.
Хемијске структуре
Разгранати и линеарни алкани имају исту општу хемијску формулу: Ц н Х 2н + 2 . То значи да оба, за одређени број атома угљеника, имају исти број водоника. Дакле, две врсте једињења су изомери: имају исту формулу али различите хемијске структуре.
Шта се прво примећује у линеарном ланцу? Коначан број метилен група, -ЦХ 2 - . Стога, ЦХ 3 ЦХ 2 ЦХ 2 ЦХ 2 ЦХ 2 ЦХ 2 ЦХ 3 је равноланчани алкан зове н-хептан.
Обратите пажњу на пет узастопних метиленских група. Такође, треба имати на уму да ове групе чине све ланце, и стога су исте дебљине, али са променљивим дужинама. Шта се још може рећи о њима? Која су друга угљеника, то јест угљеници повезани са два друга.
Да би се наведени н-хептан могао разгранати, потребно је преуредити његове угљенике и водонике. Како? Механизми могу бити веома сложени и укључују миграцију атома и стварање позитивних врста познатих као карбокације (–Ц + ).
Међутим, на папиру је довољно да се структура сложи на такав начин да постоје 3. и 4. угљеник; другим речима, угљеници везани за три или четири друга. Овај нови поредак је стабилнији од дугих кластера Ч 2 групе . Зашто? Зато што су 3. и 4. угљеник енергетски стабилнији.
Хемијска и физичка својства
Разгранати и линеарни алкани, који имају исте атоме, задржавају иста хемијска својства. Њихове везе остају једноставне, Ц - Х и Ц - Ц, и са малим разликама у електронегативностима, па су њихови молекули неполарни. Разлика, поменута горе, лежи у 3. и 4. угљенику (ЦХР 3 и ЦР 4 ).
Међутим, како се ланац грана у изомере, он мења начин на који молекули међусобно делују.
На пример, начин спајања две линеарне гране дрвета није исто што и постављање две високо разгранате једне на другу. У првој ситуацији постоји доста површинског контакта, док у другој преовлађују „празнине“ између грана. Неке гране делују више међусобно него са главном граном.
Све ово резултира сличним вредностима, али нису исте у многим физичким својствима.
Тачке кључања и талишта
Течна и чврста фаза алкана подлежу интермолекуларним силама под специфичним условима притиска и температуре. Пошто молекули разгранатих и линеарних алкана не делују на исти начин, нити њихове течности нити чврсте супстанце неће бити исте.
Тачке топљења и кључања повећавају се са бројем угљеника. За линеарне алкане, они су пропорционални н. Али за разгранате алкане, ситуација зависи од тога колико је разгранати главни ланац и шта су супституент или алкил група (Р).
Ако се линеарни ланци сматрају редовима цик-цака, онда ће се савршено уклопити један преко другог; али са разгранатим, главни ланци једва да делују, јер их супституенти раздвајају један од другог.
Као резултат тога, разгранати алкани имају мање молекуларно сучеље, па су стога тачке топљења и врелишта мало ниже. Што је структура више разграната, оне ће још увек бити мање.
На пример, н-пентан (ЦХ 3 ЦХ 2 ЦХ 2 ЦХ 2 ЦХ 3 ) има Пеб од 36.1 ° Ц, док 2-метил-бутан (ЦХ 3 ЦХ 2 (ЦХ 3 ) ЦХ 2 ЦХ 3 ) и 2,2-диметил-пропан (Ц (ЦХ 3 ) 4 ) од 27,8 и 9,5 ° Ц.
Густина
Користећи се истим резонирањем, разгранати алкани су нешто мање густи, због чињенице да заузимају већу запремину, због смањења површинског контакта главних ланаца. Попут линеарних алкана, они се не помешају са водом и лебде изнад ње; то јест, мање су густе.
Номенклатура и примери
Извор: Габриел Боливар
Пет примјера разгранатих алкана приказано је на горњој слици. Имајте на уму да гране карактеришу трећи или четврти угљеник. Али који је главни ланац? Онај са највећим бројем атома угљеника.
-У А је равнодушан, јер без обзира који ланац је изабран, оба имају 3 Ц. Дакле, његово име је 2-метил-пропан. То је изомер бутана, Ц 4 Х 10 .
-Алкане Б има на први поглед два супституента и дуги ланац. –ЦХ 3 групе су нумерисане тако да имају најмањи број; стога угљеници почињу да се рачунају са леве стране. Стога се Б назива 2,3-диметил-хексан.
-За Ц важи исто што у Б. Главни ланца има 8 Ц, а два супституента, ЦХ 3 и ЦХ 2 ЦХ 3 се налазе даље на леву страну. Због тога је име: 4-етил-3-метилоктан. Имајте на уму да се -етил супституент помиње пре -метила по абецедном реду.
-У случају Д, није важно где се броје угљеници у главном ланцу. Име му је: 3-етил-пропан.
-И коначно за Е, мало сложеније разгранати алкана, главни ланац има 10 Ц и почиње да рачуна из било које ЦХ 3 групе на левој страни. На тај начин његово име је: 5-етил-2,2-диметил-декан.
Референце
- Цареи, ФА (2006). Шесто издање органске хемије. Издавачка кућа Мц Грав Хилл, стр. 74-81.
- Јохн Т. Мооре, Цхрис Хрен, Петер Ј. Микулецки. Како именовати разгранате алкане у хемији. Опоравак од: думмиес.цом
- Др Иан Хунт. (2014). Једноставни разгранати алкани. Преузето са: цхем.уцалгари.ца
- Хелменстине, др Анне Марие (8. јануара 2018.). Дефиниција разгранатог ланца Алкане. Опоравак од: тхинкцо.цом
- Цхемистри ЛибреТектс. Алканес са разгранатим ланцем. Преузето са: цхем.либретектс.орг
- Алканес: структура и својства. Преузето са: уам.ес
- Номенклатура: алкани. . Преузето са: куимица.удеа.еду.цо