Алкани (парафіни). Загальна формула алканів. Структурна ізомерія. Поняття про конформацію. Систематична номенклатура. Фізичні властивості алканів

Алкани, насичені вуглеводні (рос. алканы; англ. alkanes; нім. Alkane) — насичені ациклічні вуглеводні, що мають загальну формулу C_nH_2n+2, їх також називають парафінами.

Ізомерія

Ізомерія – явище, при якому різні сполуки, що мають однаковий якісний і кількісний склад, відрізняються своїми властивостями. Ізомерія пояснюється різною будовою молекул таких сполук (ізомерів). Відомо два основні типи ізомерії: структурна і просторова (стереоізомерія). Молекули структурних ізомерів різняться порядком зв’язку атомів і молекул, тобто хімічною будовою. В молекулах стереоізомерів хімічна будова однакова, але атоми по-різному розміщені в просторі. В гомологічному ряду вуглеводнів структурна ізомерія можлива з C4H10 : н-бутан CH3CH2CH2CH3 та ізобутан (CH3)2СН-СН3. Із збільшенням кількості атомів карбону число ізомерів швидко зростає. 

Конформації молекул. Групи атомів у молекулах етану та інших вуглеводнів можуть обертатися навколо простих зв’язків (σ-зв’яз-ків). Такі молекули постійно змінюють свою форму; при цьому кути між напрямами орбі-талей і довжини зв’язків залишаються незмінними.

Просторову форму, якої набуває молекула при обертанні будь-якої групи атомів навколо σ-зв’язку, називають конформацією.

У конформації в якій відстані між атомами Гідрогену різних груп СН3 є найменшими з усіх можливих атоми зазнають помітного взаємного відштовхування, бо мають однаковий (позитивний) заряд. У такої конформації найбільша енергія; її називають затіненою. Із цього стану молекула намагається перейти у стан із найменшою енергією, тобто в конформацію, у якій атоми Гідрогену, перебуваючи на максимально можливих відстанях, найменше відштовхуються один від одного. Цю конформацію називають загальмованою. У ній молекула етану перебуває найчастіше.

Фізичні властивості

Фізичні властивості. Алкани з невеликою кількістю атомів Карбону в молекулах за звичайних умов є газами. Це — метан, етан, пропан, бутан, ізобутан і диметилпропан. Алкани з молекулами нерозгалуженої будови, що містять від 5 до 16 атомів Карбону, — рідини, решта — тверді речовини. Сумішшю твердих алканів СnН2n+2 (n більше, рівне 18) є парафін.

Алкани — безбарвні, а у твердому стані — білі речовини. Запах мають лише рідкі алкани; його називають "бензиновим".

Температури плавлення і кипіння алканів зі збільшенням кількості атомів Карбону в молекулах зростають.

Домашнє завдання: опрацювати матеріал параграфа 5, 6 (до ст.44 включно) підручника. Виконати завдання №35,36,38

Перевір себе: