Содержание
- Углеродная валентная оболочка
- Наименование углеводородов
- Другие правила именования
- Примеры углеводородов
Углеводородная цепь - это молекула, состоящая исключительно из водорода и углерода. Они являются простейшими из органических соединений и могут быть жидкими, газообразными или твердыми. Существует много типов углеводородных цепей, включая алканы, алкены, алкины, циклоалканы и арены. Они могут быть разветвленными, линейными или циклическими. Углеводородные цепи вездесущи в природе. Они неполярные, что означает, что они не смешиваются с водой.
Углеродная валентная оболочка
Простейшим углеводородом является метан, который представляет собой один центральный атом углерода, связанный с четырьмя атомами водорода. Центральный атом углерода может образовывать не более четырех других связей, потому что он имеет только четыре валентных электрона. Валентные электроны - это свободные электроны на внешней оболочке атома, которые могут связывать или образовывать пары с валентными электронами на других атомах с образованием молекул. В то время как насыщенные углеродные цепи имеют все четыре валентных электрона, занятых вокруг каждого углерода, некоторые углеводороды могут иметь ненасыщенные точки, где вокруг центрального углерода образуются только две или три связи. Эти ненасыщенности могут быть в форме двойных или тройных связей с другими атомами углерода в местах, где отсутствует водород, так что все четыре валентных электрона все еще заняты.
Наименование углеводородов
Углеводороды именуются с использованием префикса, основанного на количестве атомов углерода в цепи, и суффикса, указывающего типы связей, содержащихся в них. Одинарные, двойные и тройные связи называются алканы, алкены и алкины соответственно. Для соединения «этан», которое представляет собой газ, префикс «eth-» указывает на два атома углерода в цепи, а суффикс «-an» указывает на то, что он содержит только один связанный углерод и атомы водорода. Девятиуглеродное соединение, содержащее двойные связи, называется нонен. Гексан является примером шестиуглеродной молекулы с единственными связями. Если молекула представляет собой кольцо, оно начинается с префикса «цикло», такого как циклогексан, шестиуглеродное кольцо со всеми одинарными связями.
Другие правила именования
Когда углеводород присоединен к другой молекуле в качестве «функциональной группы», префикс также содержит «-ильное» окончание. Например, когда этан присоединен к другой молекуле, он называется этильной группой. Когда соединение имеет более чем одну ненасыщенность, такую как двойная связь, число углерода, из которого возникает двойная связь, включается в название с использованием числа. Например, молекула бутена с двойной связью между первым и вторым атомами углерода называется 1-бутеном. Наконец, специальные углеводороды, называемые аренами, или ароматические углеводороды, представляют собой кольца, которые имеют чередующиеся одинарные и двойные связи.
Примеры углеводородов
Углеводороды имеют много современных применений. Натуральный каучук - это вид углеводородов, который состоит из чередующихся двойных и одинарных углеродных атомов. Эфирные масла, такие как ментол и камфора, относятся к классу кольцевых углеводородов, называемых терпеноидами, и состоят из 10 атомов углерода и, по меньшей мере, одной пары углерода с двойной связью. В то время как ментол содержится в сигаретах, а камфора используется в качестве средства от моли, некоторые виды ароматных эфирных масел используются в медицине и парфюмерии. Бензин, хотя и не является чистым углеводородом, содержит смесь углеводородов различной длины, включая гептан, изооктан, циклооктан и этилбензол. Многочисленные растворители, такие как этанол и бензол, часто используются в производстве фармацевтических препаратов.