碳氢化合物
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碳氢化合物是什么?
使用碳氢化合物最现代的生活?
有不同类型的碳氢化合物?
使用碳氢化合物如何影响全球变暖和气候变化?
读这一主题的简要总结
碳氢化合物类的,任何的有机化学化合物只有由元素组成碳(C)和氢(H),碳原子连接在一起形成的框架复合,氢原子连接在许多不同的配置。碳氢化合物是主要的成分的石油和天然气。他们作为燃料和润滑剂以及原材料的生产塑料,纤维,橡胶、溶剂、炸药和工业化学品。
在自然界中许多碳氢化合物发生。除了组成化石燃料,他们出现在树和植物,因为,例如,在形式的颜料胡萝卜素类这发生在胡萝卜和绿叶。超过98%的天然生胶是一种碳氢化合物聚合物,这次分子许多单位联系在一起组成的。个别碳氢化合物的化学结构和在很大程度上取决于的化学键类型联系在一起原子他们的组成分子。
19世纪化学家碳氢化合物作为分类脂肪族或芳香的基础上他们的来源和属性。脂肪族(来自希腊aleiphar“脂肪”)描述碳氢化合物得到了化学退化的脂肪或油。芳烃构成一组相关的物质通过化学降解芳香的气味植物提取物。条款脂肪族和芳香保留在现代术语,但他们描述的化合物是有区别的结构的基础上,而不是起源。
脂肪族碳氢化合物分为三类根据债券的类型包含:烷烃、烯烃、炔烃。烷烃只有单键,烯烃含有一个碳碳双键,炔烃含有一个碳碳三键。芳烃是那些比他们更稳定的路易斯结构的建议;即。,they possess “special stability.” They are classified as either arenes, which contain a苯环结构单元,或nonbenzenoid芳烃,拥有特殊的稳定但缺乏一个苯环结构单元。
这种分类的碳氢化合物作为援助将结构特点与性质,但不要求一个特定的物质被分配到单个类。实际上,这是常见的一个分子将两个或两个以上的碳氢化合物的结构单元特征的家庭。分子含有一个碳碳三键和苯环,例如,会表现出一些炔烃的属性特征和其他特征的粗砂。
烷烃被描述为饱和烃,而烯烃、炔烃和芳烃说不饱和。
脂肪族碳氢化合物
烷烃
烷烃,碳氢化合物,所有的债券是单身,分子公式,满足一般表达式CnH2n+ 2(n是一个整数)。碳是年代p3杂化(3电子对参与成键,形成四面体复杂),并且每个碳碳和碳氢键西格玛(σ)债券(看到化学成键)。以碳原子数量的增加,甲烷(CH4),乙烷(C2H6),丙烷(C3H8本系列的前三个成员。
甲烷、乙烷和丙烷是唯一烷烃唯一定义的分子式。对于C4H10两个不同烷烃满足化学成键的规则(即碳四氢债券和有一个中性分子)。一个化合物,称为n- - - - - -丁烷的前缀n——代表正常,在连续四个碳原子链。另一方面,被称为异丁烷支链。
不同的化合物具有相同的分子式同分异构体。同分异构体,不同原子连接的顺序是不同的宪法和被称为宪法同分异构体。(旧的名字是结构异构体)。的化合物n丁烷和异丁烷宪法同分异构体和公式是唯一可能的C4H10。因为同分异构体化合物不同,他们可以有不同的物理和化学性质。例如,n丁烷有更高沸点(−0.5°C (31.1°F))比异丁烷(−11.7°C (10.9°F))。
没有简单的算术关系中的碳原子数公式和同分异构体的数量。图论被用来计算宪法异构烷烃的可能值的数量吗n在C语言中nH2n+ 2从1到400年。宪法同分异构体的数量急剧增加,碳原子数量的增加。可能是没有上限的碳原子的数量可能在碳氢化合物。的烷烃CH3(CH2)388年CH3,390个碳原子结合在一个连续的链条,被合成为一个所谓的一个例子超长烷烃。几千个碳原子连接在一起,烃分子聚合物等聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯。
| 分子式 | 宪法的同分异构体 |
|---|---|
| C3H8 | 1 |
| C4H10 | 2 |
| C5H12 | 3 |
| C6H14 | 5 |
| C7H16 | 9 |
| C8H18 | 18 |
| C9H20. | 35 |
| C10H22 | 75年 |
| C15H32 | 4347年 |
| C20.H42 | 366319年 |
| C30.H62年 | 4111846763年 |
命名法
需要给每个化合物独特的名称需要更丰富的各种条件比等描述性的前缀n——iso -。的命名有机化合物是促进通过使用正式的系统命名法。在有机化学命名法是两种类型:常见的和系统性的。常见的名字源自许多不同的方式,但分享功能,没有必要的名称和结构之间的联系。名称对应于一个特定的结构必须记住,就像学习一个人的名字。系统的名称,另一方面,直接的分子结构通常根据约定的规则集。使用最广泛的有机标准命名法是从建议由一群化学家为此目的聚集在日内瓦,1892年定期修订了国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)。IUPAC规则所有类的有机化合物,但最终是基于烷烃的名字。在其他家庭被视为化合物派生的从烷烃附加功能组,或以其他方式修改,碳骨架。
IUPAC规则名称分配给无支链的烷烃碳原子的数量。甲烷、乙烷和丙烷是CH留存4,CH3CH3,CH3CH2CH3,分别。的n-前缀不用于在系统无支链的烷烃IUPAC命名法;因此,CH3CH2CH2CH3被定义为丁烷,不是吗n丁烷。开始五碳链,无支链的烷烃的名字由拉丁语或希腊语杆对应数量的碳链中的后缀“紧随其后。的一组化合物如无支链的烷烃之间相差连续引入CH2组构成一个同源系列。
| 烷烃的公式 | 的名字 | 烷烃的公式 | 的名字 |
|---|---|---|---|
| CH4 | 甲烷 | CH3(CH2)6CH3 | 辛烷 |
| CH3CH3 | 乙烷 | CH3(CH2)7CH3 | 壬烷 |
| CH3CH2CH3 | 丙烷 | CH3(CH2)8CH3 | 癸烷 |
| CH3CH2CH2CH3 | 丁烷 | CH3(CH2)13CH3 | 十五烷 |
| CH3(CH2)3CH3 | 戊烷 | CH3(CH2)18CH3 | 二十碳烷 |
| CH3(CH2)4CH3 | 己烷 | CH3(CH2)28CH3 | 三十烷 |
| CH3(CH2)5CH3 | 庚烷 | CH3(CH2)98年CH3 | hectane |
与支链烷烃的名字命名的基础上最长的碳链中碳原子的分子,称为父。所示的烷烃最长7个碳原子的碳链,因此命名为庚烷的导数,包含7个碳原子的无支链的烷烃。CH的位置3(甲基)取代基在一些指定的7号碳链(3 -),称为位次,先后获得的编号父链中的碳末开始接近分支。复合因此被称为3-methylheptane。
当有两个或两个以上相同取代基,复制前缀(di -,三,四,等等),以及一个单独的每个取代基的位次。不同的取代基,如乙(ch2CH3)和甲基(ch3)组,分别是按字母顺序排列的。复制前缀排序时被忽略。烷烃,最后编号开始最近的取代基最先出现在这样的碳链连接尽可能低一些。
甲和乙的例子烷基组。一个烷基来源于烷烃通过删除它的一个氢原子,从而留下一个附件的潜在点。只有甲基烷基可诱导的从甲烷和乙烷乙唯一。有两个C3H7和四个C4H9烷基组。IUPAC命名规则烷烃和烷基组覆盖甚至是非常复杂的结构和定期更新。他们是明确的在某种意义上,尽管单个化合物可能有不止一个正确的国际命名,毫无可能,两个不同的化合物具有相同的名称。