ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Свойства, получение и применение а.пкэнон из "Общая химия" Простейший алкан — метан СН4, молекула которого состоит из одного атома углерода и четырех атомов водорода. [c.302] Равноценность химических связей в метане можно объяснить, используя представление о гибридизации орбиталей. Гибридизацией называется изменение формы и энергии различных орбиталей одного атома, приводящее к образованию одинаковых (гибридных) орбиталей. [c.303] Например, при образовании молекулы метана гибридизации подвергаются орбитали атома углерода одна 5-и три р-орбитали. Вид и число орбиталей, участвующи. с в гибридизации, определяет ее тип. Так, в метане проявляется 5рЗ-гибридизация. Рис. 19.1 показывает, как из одной 8- и трех р-орбиталей образуются четыре одинаковые гибридные р -орбитали. В пространстве эти орбитали расположены относительно друг друга под одинаковыми углами и направлены к вершинам тетраэдра. [c.303] При образовании молекулы метана СН4 р -гибрид-ные орбитали атома углерода перекрываются с 5-орбиталями атомов водорода, что представлено на рис. 19.2. Гибридные орбитали атома углерода направлены к вершинам воображаемого тетраэдра, что объясняет тетраэдрическую форму молекулы метана. [c.303] Строение молекулы метана можно изобразить также при помощи шаростерлснево / модели, показанной на рис. 19.3, а. В этой модели атомы условно обозначаются шарами, а химические связп — стержнями, соединяющими шары. [c.304] Как видно из приведенных формул, каждый последующий член этого ряда можио получить, прибавляя к формуле предыдущего члена группу СНг. Груииа СНг называется гомологической разностью. Вещества, сходные по химическим свойствам, состав которых отличается иа целое число групп СНг, называются гомологами. Совокупность гомологов составляет го-мол о г и ч е с к и й р я д. [c.304] Строение молекул остальных алканов можно представить как соединение большого числа тетраэдров. Прн этом за счет свободного вращения групп вокруг связи С—С возможно образование различных конформаций. На рис. 19.4 показаны две нз возможных конформаций бутана. [c.305] Изомеры бутана различаются по свойствам. Так, температура кипения нормального бутана составляет —0,5°С, а изобутан кипит при температуре —]],7°С. [c.306] В этом соединении атом углерода С1 — первичный, атомы С2, С4, С5 —вторичные, атом СЗ — третичный и С6 — четвертичный. [c.306] Число изомеров у алканов может быть различным Оно возрастает по мере увеличения числа атомов угле рода в молекуле алкана. Так, бутан имеет 2 изомера пентан — 3, гексан — 5, гептан —9, октан 18, нонан — 35 декан —75 и т, д. Эйкозан С20Н42 имеет уже 366 319 изо меров. [c.306] В качестве общего названия углеводородных раднка-лов алканов принят термин алкил , их обозначают буквой R. [c.307] Номенклатура. Химическая номенклатура — это система формул и названий химических веществ. Она включает правила составления формул и названий. Для органической химии наиболее удобной является заместительная номенклатура, которая рекомендована ИЮПАК (Международный союз теоретической и прикладной химии). [c.307] Для того чтобы дать разветвленному углеводороду название в соответствии с этой номенклатурой, необходимо выполнять следующие правила. [c.307] Нумеруют атомы углерода в главной углеродной цепи, начиная с того конца, к которому ближе расположены разветвления (пример а). Если заместители находятся на равных расстояниях от конца цепи, то нумерацию начинают с более разветвленного конца (пример б). [c.307] За основу (корень) названия разветвленного углево дорода берут название углеводорода, соответствующегб главной (пронумерованной) цени. Наиример, если главная цепь содержит 4 атома углерода, корнем будет бутан , 9 атомов углерода — корень нонан . [c.308] Название разветвленного углеводорода строится в такой последовательности сначала указывается цифра, означающая номер атома углерода в главной цепи, у которого имеется разветвление (боковая цепь), затем название радикала в боковой цепи и название самой глав ной цепи (корень). [c.308] Если углеводород содержит несколько одинаковых радикалов, то в его названии перечисляются цифры, указывающие их положение, а число этих радикалов отмечается числовой приставкой ди-(два), три-(три), тетра-(четыре), пента-(пять). [c.308] Для многих органических веществ, в том числе и для некоторых алканов, сохранены тривиальные названия, т. е. названия, сложивщиеся исторически. Например, 2-метилпроиан имеет тривиальное название изо-бутан. [c.309] Вернуться к основной статье