- โครงสร้างของแอลเคนเชิงเส้น
- กลุ่ม
- ความยาวของโซ่
- conformations
- เชิงเส้น
- รีดขึ้นหรือพับ
- ผสม
- คุณสมบัติ
- กายภาพ
- การติดต่อ
- ความมั่นคง
- ศัพท์เฉพาะ
- ตัวอย่าง
- อ้างอิง
alkanes เชิงเส้นอิ่มตัวไฮโดรคาร์บอนที่มีทั่วไปเคมีสูตร n -C n H 2n + 2 เนื่องจากเป็นไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวพันธะทั้งหมดจึงเรียบง่าย (CH) และประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจนเท่านั้น พวกเขาเรียกอีกอย่างว่าพาราฟินแตกต่างจากแอลเคนที่แตกแขนงซึ่งเรียกว่าไอโซพาราฟิน
ไฮโดรคาร์บอนเหล่านี้ขาดกิ่งก้านและวงแหวน สารประกอบอินทรีย์ในตระกูลนี้มีลักษณะคล้ายกับโซ่มากกว่า (แอลเคนโซ่ตรง) หรือจากมุมทำอาหารไปจนถึงสปาเก็ตตี้ (ดิบและสุก)
หากสปาเก็ตตี้ดิบมีความเปราะน้อยกว่าก็จะมีความคล้ายคลึงกับแอลเคนเชิงเส้นมากยิ่งขึ้น ที่มา: Pixabay
สปาเก็ตตี้ดิบมาเพื่อแสดงสถานะในอุดมคติและโดดเดี่ยวของแอลเคนเชิงเส้นแม้ว่าจะมีแนวโน้มที่จะแตกอย่างเด่นชัดก็ตาม ในขณะที่อาหารปรุงสุกไม่ว่าพวกเขาจะเป็นอัลเดนเต้หรือไม่ก็ตามให้เข้าใกล้สถานะที่เป็นธรรมชาติและเสริมฤทธิ์กัน: บางคนมีปฏิสัมพันธ์กับผู้อื่นโดยรวม (เช่นจานพาสต้า)
ไฮโดรคาร์บอนประเภทนี้พบได้ตามธรรมชาติในแหล่งก๊าซธรรมชาติและน้ำมัน สิ่งที่เบาที่สุดมีลักษณะการหล่อลื่นในขณะที่คนที่มีน้ำหนักมากมีพฤติกรรมเหมือนยางมะตอยที่ไม่พึงปรารถนา อย่างไรก็ตามสามารถละลายได้ในพาราฟิน พวกเขาให้บริการเช่นเดียวกับตัวทำละลายน้ำมันหล่อลื่นเชื้อเพลิงและยางมะตอย
โครงสร้างของแอลเคนเชิงเส้น
กลุ่ม
มันถูกกล่าวถึงว่าสูตรทั่วไปของแอลเคนเหล่านี้คือ C n H 2n + 2 สูตรนี้เหมือนกันสำหรับแอลเคนทั้งหมดไม่ว่าจะเป็นเชิงเส้นหรือแบบแยกส่วน ความแตกต่างใน n- ที่นำหน้าสูตรของแอลเคนซึ่งการแสดงความหมายหมายถึง "ปกติ"
จะเห็นได้ในภายหลังว่า n- นี้ไม่จำเป็นสำหรับอัลเคนที่มีจำนวนคาร์บอนเท่ากับหรือน้อยกว่าสี่ (n ≤ 4)
เส้นหรือโซ่ไม่สามารถประกอบด้วยคาร์บอนอะตอมเดียวได้ดังนั้นมีเทน (CH 4 , n = 1) จึงถูกตัดออกเพื่ออธิบาย ถ้า n = 2 เรามีก๊าซอีเทน, CH 3 -CH 3 สังเกตว่าแอลเคนนี้ประกอบด้วยหมู่เมธิล 2 กลุ่มคือ CH 3ซึ่งเชื่อมโยงกัน
การเพิ่มจำนวนของก๊อบปี้ n = 3 ให้โพรเพนเคน, CH 3 -CH 2 -CH 3 ตอนนี้กลุ่มใหม่ปรากฏขึ้น CH 2เรียกว่าเมทิลีน ว่ามีขนาดใหญ่เคนเชิงเส้นคือไม่มีก็มักจะมีเพียงสองกลุ่ม: CH 3และ CH 2
ความยาวของโซ่
เมื่อจำนวนคาร์บอนในแอลเคนเชิงเส้นเพิ่มขึ้นจะมีค่าคงที่ในโครงสร้างผลลัพธ์ทั้งหมด: จำนวนกลุ่มเมทิลีนเพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่นสมมติว่าแอลเคนเชิงเส้นที่มี n = 4, 5 และ 6:
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 (n- บิวเทน)
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 (n- เพนเทน)
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 (n- เฮกเซน)
โซ่กลายเป็นอีกต่อไปเพราะพวกเขาเพิ่ม CH 2กลุ่มโครงสร้างของพวกเขา ดังนั้นยาวหรือสั้นแตกต่างเคนเชิงเส้นในหลายวิธี CH 2แยกทั้งสองขั้ว CH 3กลุ่ม อัลเคนทั้งหมดเหล่านี้มีเพียง CH 3สองตัวนี้: ที่จุดเริ่มต้นของโซ่และตอนท้ายของมัน ถ้าฉันมีมากกว่านั้นมันจะบ่งบอกถึงการมีกิ่งก้าน
ในทำนองเดียวกันสามารถมองเห็นการขาดกลุ่ม CH ทั้งหมดโดยนำเสนอเฉพาะในกิ่งก้านหรือเมื่อมีกลุ่มทดแทนที่เชื่อมโยงกับคาร์บอนตัวใดตัวหนึ่งของโซ่
สูตรโครงสร้างสามารถสรุปได้ดังนี้ CH 3 (CH 2 ) n-2 CH 3 . ลองนำไปปรับใช้และเป็นภาพประกอบ
conformations
รูปแบบโครงสร้างของแอลเคนเชิงเส้น ที่มา: Gabriel Bolívar
แอลเคนเชิงเส้นบางตัวอาจยาวหรือสั้นกว่าตัวอื่น ๆ ในกรณีนี้ n สามารถมีค่า 2 a ∞; นั่นคือโซ่ประกอบด้วยกลุ่มCH 2 ที่ไม่มีที่สิ้นสุดและสองขั้วCH 3กลุ่ม(ในทางทฤษฎีเป็นไปได้) อย่างไรก็ตามไม่ใช่ว่าสตริงทั้งหมดจะ "จัดเรียง" ในลักษณะเดียวกันในอวกาศ
ที่นี่มีรูปแบบโครงสร้างของแอลเคนเกิดขึ้น สิ่งที่พวกเขาเป็นหนี้? เพื่อความสามารถในการหมุนของพันธะ CH และความยืดหยุ่น เมื่อการเชื่อมโยงเหล่านี้บิดหรือหมุนรอบแกนนิวเคลียสโซ่จะเริ่มงอพับหรือม้วนออกจากลักษณะเชิงเส้นเดิม
เชิงเส้น
ตัวอย่างเช่นในภาพด้านบนโซ่สิบสามคาร์บอนจะแสดงที่ด้านบนซึ่งยังคงเป็นเส้นตรงหรือขยายออก โครงสร้างนี้เหมาะอย่างยิ่งเนื่องจากสันนิษฐานว่าสภาพแวดล้อมของโมเลกุลมีผลต่อการจัดเรียงเชิงพื้นที่ของอะตอมในห่วงโซ่น้อยที่สุด ไม่มีอะไรรบกวนเธอและเธอไม่จำเป็นต้องก้มหัว
รีดขึ้นหรือพับ
ตรงกลางของภาพโซ่คาร์บอนที่ยี่สิบเจ็ดมีการรบกวนจากภายนอก โครงสร้างเพื่อให้ "สะดวกสบาย" มากขึ้นให้หมุนลิงก์ในลักษณะที่พับเข้าเองได้ เช่นสปาเก็ตตี้เส้นยาว
การศึกษาเชิงคำนวณแสดงให้เห็นว่าจำนวนคาร์บอนสูงสุดที่โซ่เชิงเส้นสามารถมีได้คือ n = 17 จาก n = 18 เป็นไปไม่ได้ที่จะไม่เริ่มงอหรือบิด
ผสม
หากโซ่ยาวมากอาจมีบริเวณของมันที่ยังคงเป็นเส้นตรงขณะที่เส้นอื่นงอหรือเป็นแผล สิ่งนี้อาจจะใกล้เคียงกับความเป็นจริงมากที่สุด
คุณสมบัติ
กายภาพ
เนื่องจากพวกมันเป็นไฮโดรคาร์บอนพวกมันจึงมีความไม่โพลาร์เป็นหลักดังนั้นจึงไม่ชอบน้ำ นั่นหมายความว่าไม่สามารถผสมกับน้ำได้ พวกมันไม่หนาแน่นมากเพราะโซ่ของพวกมันปล่อยให้มีช่องว่างระหว่างกันมากเกินไป
ในทำนองเดียวกันสถานะทางกายภาพของพวกเขามีตั้งแต่ก๊าซ (สำหรับ n <5) ของเหลว (สำหรับ n <13) หรือของแข็ง (สำหรับ n ≥ 14) และขึ้นอยู่กับความยาวของโซ่
การติดต่อ
โมเลกุลของแอลเคนเชิงเส้นนั้นมีลักษณะไม่ชัดเจนดังนั้นกองกำลังระหว่างโมเลกุลจึงอยู่ในประเภทการกระเจิงของลอนดอน โซ่ (อาจใช้โครงสร้างแบบผสม) จากนั้นจะถูกดึงดูดโดยการกระทำของมวลโมเลกุลและไดโพลที่เกิดขึ้นในทันทีของไฮโดรเจนและอะตอมของคาร์บอน
ด้วยเหตุนี้เมื่อโซ่ยาวขึ้นและหนักขึ้นดังนั้นจุดเดือดและจุดหลอมเหลวจึงเพิ่มขึ้นในลักษณะเดียวกัน
ความมั่นคง
โซ่ยิ่งยาวก็ยิ่งไม่เสถียร โดยทั่วไปแล้วพวกเขาจะทำลายการเชื่อมโยงเพื่อสร้างโซ่ขนาดเล็กจากเส้นใหญ่ ในความเป็นจริงกระบวนการนี้เรียกว่าการกะเทาะซึ่งใช้กันอย่างมากในการกลั่นน้ำมัน
ศัพท์เฉพาะ
หากต้องการตั้งชื่อแอลเคนเชิงเส้นก็เพียงพอแล้วที่จะเพิ่มตัวบ่งชี้ n- หน้าชื่อ ถ้า n = 3 เช่นเดียวกับโพรเพนเป็นไปไม่ได้ที่แอลเคนนี้จะนำเสนอการแตกแขนงใด ๆ :
CH 3 -CH 2 -CH 3
ซึ่งจะไม่เกิดขึ้นหลังจาก n = 4 นั่นคือด้วย n-butane และ alkanes อื่น ๆ :
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3
หรือ
(CH 3 ) 2 CH-CH 3
โครงสร้างที่สองสอดคล้องกับไอโซบิวเทนซึ่งประกอบด้วยไอโซเมอร์โครงสร้างของบิวเทน เพื่อสร้างความแตกต่างจากอีกตัวหนึ่งตัวบ่งชี้ n จะเข้ามามีบทบาท ดังนั้น n-butane จึงหมายถึงไอโซเมอร์เชิงเส้นเท่านั้นโดยไม่มีกิ่งก้าน
ยิ่ง n สูงเท่าใดก็ยิ่งมีจำนวนไอโซเมอร์โครงสร้างมากขึ้นและจำเป็นต้องใช้ n- เพื่ออ้างถึงไอโซเมอร์เชิงเส้น
ตัวอย่างเช่นออกเทน C 8 H 18 (C 8 H 8 × 2 + 2 ) มีไอโซเมอร์โครงสร้างมากถึงสิบสามไอโซเมอร์เนื่องจากมีหลายสาขา อย่างไรก็ตามไอโซเมอร์เชิงเส้นมีชื่อว่า: เอ็น - ออกเทนและโครงสร้างของมันคือ:
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3
ตัวอย่าง
มีการกล่าวถึงด้านล่างและเพื่อจบแอลเคนเชิงเส้น:
- อีเทน (C 2 H 6 ): CH 3 CH 3
- โพรเพน (C 3 H 8 ): CH 3 CH 2 CH 3
- n- เฮปเทน (C 7 H 16 ): CH 3 (CH 2 ) 5 CH 3 .
- n -Decane (C 10 H 22 ): CH 3 (CH 2 ) 8 CH 3 .
- n- Hexadecane (C 16 H 34 ): CH 3 (CH 2 ) 14 CH 3
- n -Nonadecane (C 19 H 40 ): CH 3 (CH 2 ) 17 CH 3 .
- n -Eicosane (C 20 H 42 ): CH 3 (CH 2 ) 18 CH 3 .
- n -Hectane (C 100 H 202 ): CH 3 (CH 2 ) 98 CH 3
อ้างอิง
- แครี่ F. (2008). เคมีอินทรีย์. (พิมพ์ครั้งที่หก). Mc Graw Hill
- Morrison, RT และ Boyd, R, N. (1987) เคมีอินทรีย์. (พิมพ์ครั้งที่ 5). บรรณาธิการ Addison-Wesley Interamericana
- Graham Solomons TW, Craig B.Fryhle (2011) เคมีอินทรีย์. เอมีน (พิมพ์ครั้งที่ 10.). ไวลีย์พลัส
- โจนาธานเอ็มกู๊ดแมน (1997) อัลเคนที่ไม่ได้จัดเรียงที่ยาวที่สุดที่มีโครงสร้างขั้นต่ำเชิงเส้นของโลกคืออะไร? J. Chem. Inf. คอมพัต. วิทย์ 1997, 37, 5, 876-878
- การ์เซียนิสสา (2019) Alkanes คืออะไร? ศึกษา. ดึงมาจาก: study.com
- นาย Kevin A. Boudreaux (2019) แอลเคน กู้คืนจาก: angelo.edu
- รายชื่อ Alkenes แบบโซ่ตรง . กู้คืนจาก: laney.edu
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (7 กันยายน 2561). ตั้งชื่อ Alkanes 10 ตัวแรก ดึงมาจาก: thoughtco.com
- วิทยาศาสตร์โวหาร (20 มีนาคม 2556). อัลเคนโซ่ตรง: คุณสมบัติการทำนาย สืบค้นจาก: quirkyscience.com
- วิกิพีเดีย (2019) อัลเคนที่สูงขึ้น สืบค้นจาก: en.wikipedia.org