Keemia - Alkaanid (0)

KORDAMISKÜSIMUSED „ ALKAANID ”
1.Mõisted:
Alkaanid –
süsiniku ja vesiniku ühendid, mille molekulides süsiniku aatomid on omavahel seotud kovalentse üksiksidemega
Tüviühend –
orgaanilise ühendi molekuli formaalne põhiosa, mis on aluseks orgaaniliste ühendite süstemaatiliste nimetuste tuletamisel vastavalt IUPAC-i reeglitele
Alküülrühm –
alkaanist pärit asendusrühm
Nomenklatuur –
keemiliste ainete nimetuste süsteem
Hüdrofiilsus –
veelembus on aine võime vastastikuliseks mõjuks veega
Hüdrofoobsus –
aine omadus, mille puhul ainel puudub vastasmõju vedelikuga ning aine ei märgu ega lahustu vedelikus ja aine ei saa moodustada vesiniksidemeid
Molekuli graafiline kujutis –
struktuuri lihtsustatud kujutusviis, kus tähistatakse vaid C-C sidemed, funktsionaalrühmad ja sideme nendega
Lihtsustatud struktuurvalem –
valem, mis näitab, millised aatomite rühmad on omavahel seotud.
Isomeer –
ühesuguse atomaarse koostise (molekulaarvalemi) ja molekulmassiga, kuid struktuurilt ning füüsikalistelt ja keemilistelt omadustelt erinevad orgaanilised ühendid
Isomeeria –
ühesuguse elementkoostise ja molekulmassiga, kuid erisuguse struktuuri ning erisuguste füüsikaliste ja keemiliste omadustega ühendite – isomeeride olemasolu
2. Isomeeride struktuurvalemite koostamine, nimetuste andmine.
Nimetuse koostamisel loetletakse tähestikulises järjekorras kõik tüviühendis esinevad asendajad (asendusrühmad) koos vastavate kohanumbritega, edasi tüviühendi nimetus tulenevalt süsinikuaatomite arvust, tüviühendi küllastatus või küllastumatus ning aineklassi väljendav lõppliide vastavalt vanimale põhirühmale (funktsionaalrühmale). Seejuures kasutatakse kindlaid kirjavahemärke (vaata näidet). Mingi rühma kordumisel kasutatakse koos rühma nimetusega eesliiteid di-, tri-, tetra - jne.
Summaarne valem
Nimetus
Tuletatud alküülrühm
CH4
Metaan
CH3 metüül
C2H6
Etaan
C2H5 etüül
C3H8
Propaan
C3H7 propüül
C4H10
Butaan
C4H9 butüül
C5H12
Pentaan
C5H11 pentüül
C6H14
Heksaan
C6H13 heksüül
C7H16
Heptaan
C7H15 heptüül
C8H18
Oktaan
C8H17 oktüül
C9H20
Nonaan
C9H19 nonüül
C10H22
Dekaan
C10H21 deküül
Struktuurivalemi koostamisel nimetuse põhjal toimitakse järgmiselt :

Kirjutame tüviühendi süsinikahela ilma vesinike ning asendusrühmadeta

Nummerdame, kas kirjas või mõttes, ahela süsiniku aatomid

Paneme paika asendusrühmad nende kohanumbrite järgi

Lisame puuduvad vesiniku aatomi
Näited:
3.Alkaanide kasutusalad lähtuvalt omadustest
Füüsikalised omadused: Süsinikahela pikenedes kasvavad molaarmass , tihedus, ning sulamis- ja keemistemperatuur . Vedelas või tahkes olekus on nad veest kergemad. Vees enamasti ei lahustu. Tahked alkaanid on hüdrofoobsed
Keemilised omadused: Alkaanid on väga vähe reaktsioonivõimalised. See tuleneb C-C ja C-H sideme suurest püsivusest ja selle lõhkumiseks on vaja palju energiat.
Füsioloogilised omadused: Alkaanidel on tugev narkootiline toime. Tahketena on suhteliselt ohutud (ei lahustu veres ega vees). Nahale võivad alkaanid mõjuda ärritavalt ja samuti on ohtlik ka nende sissevõtmine (bensiin). Suurtes kogustes kahjustavad kesknärvisüsteemi ja võivad olla isegi surmavad.
4.Iseloomusta orgaaniliste ainete oksüdeerumist, pürolüüsi mõiste.
Orgaanilistes on maksimaalne süsiniku oksüdatsiooniaste +III. Seega võivad enamik orgaanilisi aineid oksüdeeruda ning oksüdatsiooniprotsessidel eraldada energiat, mis teeb neist tähtsad energiaallikad. Energia eraldumise tõttu on orgaaniliste ainete oksüdatsiooniprotsessid eksotermilised. Oksüdatsioonil vabanenud energiat
kasutatakse looduses organismide elutegevuses, aga ka inimtegevuses masinate käivitamiseks.
Pürolüüs –
Aine muundumine kõrgel temperatuuril ilma hapniku juurdepääsuta.
5.Struktuurvalemite ja graafiliste valemite koostamine nimetuse järgi ja vastupidi.
6. Alkaanide füüsikaliste omaduste (sulamistemp. keemistemp.,tihedus) sõltuvus struktuurist.
Süsinikahela pikenedes kasvavad molaarmass, tihedus, ning sulamis- ja keemistemperatuur. Vastavalt süsinikahela pikkusele võivad alkaanid olla nii gaasilised , vedelad kui ka tahkel.
Süsinike arv
Aine olek
1 – 4
Gaasiline
5 - 15
Vedel
16 - ...
Tahke
7.Alkaanide keemilised omadused (reag hapnikuga, vastastiktoime veega)
Alkaanid on tavalisel temperatuuril oksüdeerijate suhtes üpris püsivad. Alkaanidesse ei toimi ka enamik kontsentreeritud hapetest ega leelised . Alkaanid on väga vähe reaktsioonivõimelised. See tuleneb C – C ja C – H (σ-sideme) suurest püsivusest. Selle sideme lõhkumiseks on vaja palju energiat kas tugeva kuumutamise teel või energiarikka kiirguse abil.