Alkaanide keemised omadused ja üldine kokkuvõte (6)

Alkaanid - süsivesinikud, milles kõikide süsinike vahel on ühekordne sideCnH2n+2 Alkaanid on orgaaniliste ühendite rühm, millesse kuuluvad tsükliteta küllastunud süsivesinikud. Alkaanid on atsüklilised süsivesinikud, mille molekulis on maksimaalne võimalik arv vesinikuaatomeid, nii et nad ei sisalda mitmiksidemeid, vaid üksnes üksiksidemeid ehk sigmasidemeid.Laiemas mõttes arvatakse alkaanide alla ka tsükloalkaanid, mis ei sisalda mitmiksidemeid, kuid sisaldavad tsükleid.Laiemas mõttes mõistetuna võivad alkaanid olla lineaarsed (üldvalem CnH2n+2) või tsüklilised (üldvalem CnH2n, n>2) .ALKAANIDE KEEMILISED OMADUSEDKuna alkaanid kuuluvad küllastunud süsivesinike alla, siis saavad nende keemilised reaktsioonid kulgeda ainult läbi olemasolevate sidemete katkemise ja uute tekkimise. Sidet süsiniku ja vesiniku (C–H) ning süsiniku ja süsiniku (C–C) vahel loetakse mittepolaarseks. Nende sidemete katkemisel jagatakse sidemel olev elektronpaar võrdselt. Üksiku paardumata elektroniga osakest nimetatakse radikaaliks. Radikaalideks lagunemist nimetatakse radikaalseks dissotsiatsiooniks ja nende radikaalide ühinemist radikaalseks rekombinatsiooniks .Alkaanid reageerivad halogeenidega, reaktsioon toimub radikaalmehhanismiga ja kujutab endast ahelreaktsiooni. 1. Cl2→2Cl•(reaktsioon toimub kõrge temperatuuri või ultraviolettkiirguse toimel) 2. CH3–CH2–CH3 + Cl• → CH3–•CH–CH3 + HCl 3. CH3–•CH–CH3 + Cl2 → CH3–CHCl–CH3 + Cl• 4. CH3–•CH–CH3 + Cl• → CH3–CHCl–CH3 SÜSINIKU OKSÜDATSIOONIASTME MÄÄRAMINEKui molekuli koostises on süsiniku aatom seotud ainult süsiniku aatomitega, on tema oksüdatsiooniaste null. Iga side vesinikuga alandab süsiniku oksüdatsiooniastet ühe ühiku võrra, iga side hapniku, lämastiku või mõne muu elektronegatiivsema aatomiga tõstab seda ühe ühiku võrra
Orgaaniliste ühendite omadused
C arv
arvsõna
Alkaani valem
1
Meta
CH4
2
Eta
C2H6
3
Propa
C3H8
4
Buta
C4H10
5
Penta
C5H12
6
Heksa
C6H14
7
Hepta
C7H16
8
Okta
C8H18
9
Nona
C9H20
10
deka
C10H22
1Sisaldavad süsinikku ja vesinikku
2Üldiselt küllaltki suure molaarmassiga
3Aatomite vahel on kovalentne side (side, mis tekib ühise elektronpaari moodustumise tõttu)
4Vesilahused ei juhi elektrit
5Keemilised reaktsioonid kulgevad üldiselt aeglaselt
6Lagunevad juba 400 0C juures
7Põlevad (saadustena on alati CO2 ja H2O)
alkaanide füüs. omadused
*Alkaanide omadused (tihedus, agregaatolek , keemistemperatuur , sulamistemperatuur ) sõltuvad süsinikuahela pikkusest.
Sama süsiniku arvu kuid harngenud ahela korral on temperatuurid väiksemad:
*1-4 süsinikku on gaasiline
*5-16 süsiniku on vedel
*17-... süsinikku on tahke
*Üldiselt on: hüdrofoobsed (vett-tõrjuvad, sest puuduvad osalaengud, mis tekivad -O ja –N sidemete korral)
suuremad esindajad
1) Metaan CH4
Lõhnatu, värvusetu gaas , maagaasi peamine koostisosa (84-98%). Tekib organismide lagunemisel hapnikuvaeses keskkonnas.
Üks paljudest kasvuhoonegaasidest
Kasutatakse:

Kütteks

Keemiatööstuse toorainena
2) Propaan C3H8
Vedelgaasi peamine koostisosa. Kasutatakse majapidamis - ja mootorikütusena
3) Butaan C4H10
Vedelgaasi peamine koostisosa. Kasutatakse majapidamis- ja mootorikütusena
4) Parafiin n-alkaanide (C16-C40) segu. Kasutatakse küünalde valmistamisel maskide tegemisel
(avab naha poorid , mis võimaldab aktiivainete paremat imendumist
alkaanide nimetamine Järelliide:
*leia asendusrühmad
*asendusrühmad reasta tähestikulises järjekorras
*nummerda süsinikuahel alustades sealt otsast, millele asendusrühm on kõige lähemal
*asendusrühmade arv näita ära eesliitega
*Kui mitu asendusrühma on identsed (NT: 2 metüül rühma) kasuta vastavat arvu näitavat eesliidet (di, tri jne)
Isomeerid on ained, mis koosnevad ühesugustest aatomitest (on sama summaarne valem) kuid omavad erinevat ehitust.Sideme tüübid: Kovalentne – kumbki aatomitest annab ühe elektroni molekulorbitaali tekkimiseks Þ ühine orbitaal : Ideaalselt kovalentne side moodustub samaliigiliste, rangelt ekvivalentse elektronegatiivsusega aatomite vahel.Iooniline: Olekus, kus naatriumi elektroni arvel täidetakse klooriaatomi 3p-alakiht,on energia minimaalne. Iooniline side moodustub eriliigiliste aatomite vahel. Enamik keemilisi sidemeid on niisugused, milles elektronpaar on küll ühine, kuid ei jaotu tuumade vahel ühtlaselt. Selline side on polaarne . Sideme polaarsust hinnatakse aatomite elekronegatiivsuste järgi. Elektronegatiivsus on võime siduda endaga elektrone.
Klassikaline tasapinnaline struktuurvalem: Lihtsustatud struktuurvalem:
Graafiline kujutamine: Asendusrühm – aatom või rühm, mis asendab tüvistruktuuris H-aatomit:Tüviühend – hargnenud, hargnemata või tsükliline struktuur, millega on seotud H- aatomid (alkaanid).Funktsionaalne tüviühend – sisaldab karakteerseid rühmi: