Verzerrte Alkane

Verbrennte Alkane sind Kohlenstoff- und Wasserstoffverbindungen, die durch einfache Kohlenstoff-Kohlenstoff- und Kohlenstoffhydrogenbindungen vereint sind. Quelle: Nilo Robles, Public Domain, über Wikimedia Commons

Was sind die verzweigten Alkals??

Der Verzerrte Alkane Sie sind gesättigte Kohlenwasserstoffe, deren Strukturen nicht aus einer linearen Kette bestehen. Sie sind Alkane mit Alkylgruppen, die mit ihrer zentralen Kohlenstoffkette vereint sind. Sie enthalten nur Kohlenstoff- und Wasserstoffatome, die durch einfache Kohlenstoffkohlenstoff- oder Kohlenstoffhydrogenbindungen vereint sind. Die Moleküle haben Auswirkungen und sind daher nicht linear.

Die Alkane der linearen Ketten unterscheiden sich von ihren verzweigten Isomeren durch Hinzufügen eines Briefes N Vor dem Namen vorgehen. Somit bedeutet das N-Hexan, dass die Struktur aus sechs Kohlenstoffatomen besteht, die in einer Kette ausgerichtet sind.

Die Zweige eines starken Glases eines Baumes konnten mit denen der verzweigten Alkals verglichen werden; Die Dicke ihrer Ketten, ob Haupt-, Sekundär- oder Tertiär, haben jedoch die gleichen Abmessungen. Dies liegt daran, dass in allen einfachen C-C-Links vorhanden sind.

Während sie wachsen, neigen Bäume dazu, zu verzweigen; Ebenso wie die Alkane tun. Eine konstante Kette mit bestimmten Methyleneinheiten (-ch "beibehalten₂-) impliziert eine Reihe von Energiebedingungen. Je mehr Energie die Alkaos haben, desto größer ist die Tendenz, zu verzweigen.

Sowohl lineare als auch verzweigte Isomere haben die gleichen chemischen Eigenschaften, jedoch mit geringfügigen Unterschieden in ihren Siedepunkten, ihren Fusion und anderen physikalischen Eigenschaften. Ein Beispiel für verzweigtes Alkan ist das 2-Methylprofessionelle, das einfachste von allen.

Chemische Strukturen von verzweigten Alkalen

Verzerrte und lineare Alkane haben die gleiche allgemeine chemische Formel: C_NH_2n+2. Das heißt, beide für eine bestimmte Anzahl von Kohlenstoffatomen haben sie die gleiche Anzahl von Wasserstoffen. Daher sind die beiden Arten von Verbindungen Isomere: Sie haben die gleiche Formel, aber unterschiedliche chemische Strukturen.

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Was wird zuerst in einer linearen Kette beobachtet? Eine endliche Anzahl von Methylengruppen, -ch₂-_. So, Cho₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃ Es ist ein linearer Kettenalkan namens N-Heptano.

Beachten Sie die fünf aufeinanderfolgenden Methylengruppen. Es ist auch zu beachten, dass diese Gruppen alle Ketten ausmachen und daher die gleiche Dicke haben, jedoch mit variablen Längen. Was kann noch über sie gesagt werden? Das sind 2. Kohlenstoff, das heißt, Kohlenstoffe, die mit zwei anderen verbunden sind.

Damit dieser n-heptano verzerrt ist, muss es zurückkehren. Als? Die Mechanismen können sehr komplex sein und die Migration von Atomen und die Bildung positiver Spezies implizieren, die als Carbokationen bekannt sind (-C)⁺).

Auf dem Papier reicht es jedoch aus, die Struktur so zu bestellen, dass es 3. und 4. Kohlenstoffe gibt. Mit anderen Worten, Kohlenstoffe, die mit drei oder vier verbunden sind. Diese neue Bestellung ist stabiler als lange Gruppengruppen₂ Weil der 3. und 4. Karbons energetisch stabiler sind.

Chemische und physikalische Eigenschaften von verzweigten Alkalen

Die verzweigten und linearen Alkane, die die gleichen Atome haben, behalten die gleichen chemischen Eigenschaften bei. Ihre Verbindungen bleiben einfach, C-H und C-C und mit geringen Elektronegativitäten, sodass ihre Moleküle apolar sind. Der oben erwähnte Unterschied liegt in den 3. und 4. Kohlenstoffen (CHR₃ und Cr₄).

Wenn die Kette jedoch in den Isomeren verzweigt wird, verändert sie die Art und Weise, wie Moleküle miteinander interagieren.

Zum Beispiel ist der Weg, um zwei lineare Äste eines Baumes zu bekommen. In der ersten Situation gibt es viele oberflächliche Kontakte, während in der zweiten "Löcher" zwischen den Zweigen vorherrschen. Einige Auswirkungen interagieren mehr mit anderen als mit dem Hauptzweig.

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All dies führt in vielen physikalischen Eigenschaften zu ähnlichen, aber nicht gleichen Werten.

Koch- und Fusionspunkte

Die flüssigen und festen Phasen der Alkane unterliegen den intermolekularen Kräften unter bestimmten Druck- und Temperaturbedingungen. Da die Moleküle der verzweigten und linearen Alkane nicht auf die gleiche Weise interagieren, sind ihre Flüssigkeiten oder Feststoffe auch nicht gleich.

Fusions- und Siedepunkte steigen mit der Anzahl der Kohlenstoffe. Für lineare Alkane sind diese proportional zu N. Für die verzweigten Alkane hängt die Situation jedoch davon ab, wie verzweigt die Hauptkette ist und welche Substituenten oder alquilischen Gruppen (R) sind (R).

Wenn die linearen Ketten als Zick -Zackreihen angesehen werden, können sie perfekt übereinander passen. Aber mit den Zweigen interagieren die Hauptketten fast nicht, weil die Substituenten sie voneinander fernhalten.

Infolgedessen haben verzweigte Alkane eine geringere molekulare Kontaktfläche und daher sind ihre Fusions- und Siedepunkte in der Regel etwas gering. Je mehr verzweigt die Struktur ist, sind Minderjährige immer noch diese Werte.

Zum Beispiel der n-pentano (ch₃CH₂CH₂CH₂CH₃) hat einen 36 Peb.1 ° C, während der 2-Methyl-Butan (wählen₃CH₂(CH₃) CH₂CH₃) und die 2,2-Dimethylprofessionelle (C (CH (wählen₃)₄) von 27.8 und 9.5 ° C.

Dichte

Mit der gleichen Argumentation sind die verzweigten Alkane etwas weniger dicht, da sie ein größeres Volumen einnehmen, das Produkt des Abstiegs des Oberflächenkontakts zwischen den Hauptketten.

Wie lineare Alkane sind sie mit Wasser nicht mischbar und schweben darüber; das heißt, sie sind weniger dicht.

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Nomenklatur und Beispiele

Beispiele für verzweigte Alkane. Quelle: Gabriel Bolívar

Im oberen Bild werden fünf Beispiele für verzweigte Alkals gezeigt. Beachten Sie, dass Konsequenzen durch die 3. oder 4. Karbons gekennzeichnet sind. Aber was ist die Hauptkette? Das mit der größten Anzahl von Kohlenstoffatomen.

• In einem es ist gleichgültig, da es unabhängig davon, welche Kette es ausgewählt wird, beide 3 c haben. Dann ist sein Name 2-Methyl-professionell. Es ist Butan -Isomer, C₄H₁₀.
• Alcano B hat auf den ersten Blick zwei Substituenten und eine lange Kette. Zu den Gruppen -ch₃ Sie sind so aufgeführt, dass sie die geringste Zahl haben; Daher beginnen Kohlenstoffe von der linken Seite zu zählen. Somit wird B 2,3-Dimethyl-Hexan bezeichnet.
• Für c gilt das gleiche wie in b. Die Hauptkette hat 8 ° C und die beiden Substituenten, ein Cho₃ und ein ch₂CH₃ Sie sind mehr auf der linken Seite. Sein Name lautet daher: 4-Ethyl-3-Methylocthan. Beachten Sie, dass der Substituent -Detil durch seine alphabetische Ordnung vor dem -methyl erwähnt wird.
• Im Fall von D ist es gleichgültig, wo die Kohlenstoffe der Hauptkette zu zählen beginnen. Sein Name ist: 3-Ethylpropan.
• Und schließlich für E, ein etwas komplexeres verzweigteres Alkan, ist die Hauptkette 10 ° C und startet von einer der CH -Gruppen aus₃ von links. Auf diese Weise ist sein Name: 5-Ethyl-2,2-Dimethyl-Decano.

Verweise

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