ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы АЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ АЛИАТИЧЕСКИЕ, или жирные СОЕДИНЕНИЯ Предельные углеводороды из "Органическая химия 1974" Состав и строение. Изучение органической химии начинают с простейших соединений — углеводородов, которые, как это видно из их названия, состоят из атомов двух элементов углерода и водорода. [c.21] Углеводороды, в молекулах которых атомы углерода связаны между собой простой (ординарной) связью, а все остальные валентности насыщены атомами водорода, получили название насыщенных или предельных углеводородов. [c.21] Название парафины этот класс углеводородов получил от латинских слов рагит — мало и affinitas — сродство, буквально не имеющие сродства , т. е. обладающие малой склонностью к реакциям с другими веществами. [c.21] Если внимательно рассмотреть формулу строения этана, то нетрудно убедиться в том, что все 4 валентности каждого из двух углеродных атомов этана также предельно насыщены. Однако в отличие от метана по одной валентности каждого атома углерода затрачено на соединение друг с другом. [c.22] Нетрудно заметить, что каждый последующий углеводород отличается от предыдущего на группу СНг. В дальнейшем мы убедимся, что свойства углеводородов такого ряда очень схожи. [c.22] Соединения с близкими химическими свойствами, отличающиеся по строению друг от друга на одну или несколько групп СНг, составляют так называемый гомологический ряд, а отдельные члены этого ряда называются гомологами. Ряд углеводородов, который мы рассматриваем (метан, этан, пропан и т. д.), является гомологическим рядом предельных углеводородов. Поэтому можно сказать, что гексан является гомологом этана или метана, пентан — гомологом метана или бутана и т. д. [c.22] Рассмотрение их показывает, что состав углеводородов можно выразить общей формулой. Если число атомов углерода в любом члене гомологического ряда предельных углеводородов обозначить п, то число атомов водорода в нем будет 2 + 2, и общая формула предельных углеводородов будет С Н2п+2- Так, например, в бутане число атомов углерода м = 4, а число атомов водорода 2п - - 2 = (2 X 4)-Ь 2 = 10. [c.23] Номенклатура и изомерия. Значение правильной системы наименования органических соединений, так называемой номенклатуры, становится ясным, если учесть, что число органических соединений, известных в настоящее время, достигает около четырех миллионов. [c.23] Номенклатура служит для того, чтобы по названию органического соединения можно было легко написать его структурную формулу и, наоборот, назвать словами органическое соединение, изображенное формулой строения. Поэтому для прочного усвоения органической химии необходимо твердо усвоить номенклатуру органических соединений и особенно предельных углеводородов, так как названия большого числа органических соединений других классов являются производными от наименований предельных углеводородов. [c.23] Для того чтобы показать сходство всех углеводородов этого ряда с их родоначальником — метаном, все они получили такое же окончание ан. Первые четыре члена гомологического ряда предельных углеводородов — метан, этан, пропан и бутан носят исторически сложившиеся названия. Названия остальных углеводородов составляются из греческого (реже латинского) названия числительного, которое соответствует числу атомов углерода в молекуле углеводорода, и окончания ан. Так, углеводород с пятью углеродными атомами в молекуле будет называться пентан ( пента по-гречески пять), с восемью углеродными атомами — октан ( окта — восемь) и т. д. [c.23] Важную роль в органической химии играют так называемые углеводородные радикалы. [c.23] Углеводородным радикалом называют часть молекулы углеводорода, обладающую определенным числом свободных единиц валентности. Валентность радикала определяется числом одновалентных атомов, необходимых для насыщения радикала. [c.23] Поясним это сначала примерами из неорганической химии. [c.23] Если от молекулы воды отнять атом водорода, то мы получим радикал гидроксил —ОН, обладающий одной свободной единицей валентности. [c.23] Если от молекулы азотной кислоты НЫОз отнять гидроксил (ОН), то останется радикал —ЫОг, носящий название нитрогруппы и обладающий также одной свободной валентностью. [c.23] Одновалентные углеводородные радикалы имеют общее название алкилы (сокращенное обозначение Alk или просто R).Отсюда произошло еще одно наименование предельных углеводородов — алканы. [c.24] Из приведенных формул метана и этана можно также видеть, что какой бы атом водорода в этих соединениях мы ни замещали на метильную группу, всегда получается соответственно этан (из метана) и пропан (из этана). Таким образом, все атомы водорода в молекулах метана и этана равноценны. [c.25] Соединения, обладающие одинаковым составом и молекулярным весом, но различным строением, называются, ызоле/7а-ми (от греческого слова изомерес , что означает составленный из равных частей ). [c.26] Как видно из приведенных выше схем, бутан может существовать в виде только двух изомеров с неразветвленной цепью углеродных атомов — так называемый нормальный бутан (сокращенно н-бутан), и с разветвленной цепью — изобутан. [c.26] Если мы попытаемся вывести все возможные изомеры следующего за бутаном углеводорода — пентана, то убедимся, что число его изомеров будет уже больше, чем у бутана. [c.26] Вернуться к основной статье