Урок №5. Электронное и пространственное строение алканов. Гомологи и изомеры алканов

1. Алканы – это алифатические (ациклические), насыщенные углеводороды, в которых все валентности атомов углерода, не затраченные на образование простых С – С связей, насыщены атомами водорода.

2. Общая формула алканов – С_nH_2n+2

В таблице представлены некоторые представители ряда алканов и их радикалы.

Тренажёр "Гомологический ряд алканов"

Из таблицы видно, что эти углеводороды отличаются друг от друга количеством групп - СН₂-.Такой ряд сходных по строению, обладающих близкими химическими свойствами и отличающихся друг от друга числом данных групп называется гомологическим рядом. А вещества, составляющие его называются гомологами.

Гомологи – вещества сходные по строению и свойствам, но отличающиеся по составу на одну или несколько гомологических разностей (- СН₂-)

этан СН₃ – СH₃

пропан CH3 – CH₂ – CH₃

бутан CH3 – CH₂ – CH₂– CH₃

CH3 – CH– CH₂– CH₃ 2 – метилбутан

│

СH₃

CH3 – CH– CH₂– CH₂ – СH₃ 2 – метилпентан

│

СH₃

3. Строение:

Основные характеристики:

пространственное строение – тетраэдрическое

sp³ – гибридизация,

‹ HCH = 109 ° 28

Углеродная цепь - зигзаг (если n ≥ 3)

σ – связи (свободное вращение вокруг связей)

длина (-С-С-) 0,154 нм

энергия связи (-С-С-) 348 кДж/моль

Все атомы углерода в молекулах алканов находятся в состоянии sр³-гибридизации

угол между связями С-C составляет 109°28', поэтому молекулы нормальных алканов с большим числом атомов углерода имеют зигзагообразное строение (зигзаг). Длина связи С-С в предельных углеводородах равна 0,154 нм (1нм=1*10^-9м).

Образование молекулы метана

а) электронная и структурная формулы;

б) пространственное строение

Строение молекулы этана С₂Н₆

Строение молекулы пропана С₃Н₈ – цепь зигзагообразная

Тренажёр "Состав и строение алканов"

4. Изомерия – характерна СТРУКТУРНАЯ изомерия цепи с С₄

Один из этих изомеров (н-бутан) содержит неразветвленную углеродную цепь, а другой — изобутан — разветвленную (изостроение).

Атомы углерода в разветвленной цепи различаются типом соединения с другими углеродными атомами. Так, атом углерода, связанный только с одном другим углеродным атомом, называется первичным, с двумя другими атомами углерода – вторичным, с тремя – третичным, с четырьмя – четвертичным.

С увеличением числа атомов углерода в составе молекул увеличиваются возможности для разветвления цепи, т.е. количество изомеров растет с ростом числа углеродных атомов.

Сравнительная характеристика гомологов и изомеров

Page updated

Google Sites

Report abuse