Предельные углеводороды. Алканы: Учебно-практическое пособие, страница 3

     11.2.   Дополнительная литература.

12.  Глоссарий.

13.  Содержание.

1.  Гомологический ряд предельных углеводородов.

Синонимы:  насыщенные, метановые углеводороды, парафины, углеводороды ряда метана.

 

Это большая группа веществ – углеводородов, отвечающих общей формуле

где n любое целое число, не равное 0.

Гомологический ряд алканов изучен немецким химиком Карлом  Шорлеммером. В изучение конкретных представителей алканов внесли свою лепту целый ряд учёных – химиков.

 Ряд начинается с простейшего алкана – метана СН₄. Познакомиться с важнейшими представителями алканов Вы можете в таблице 2. Все углеводороды отличаются друг от друга на определённое количество гомологических разностей «СН₂». Гомологический ряд алканов, как и других веществ условно бесконечен. На сегодняшний день известны соединения, содержащие очень большое количество атомов углерода.

Предельные углеводороды, как и все члены одного гомологического ряда, обладают схожими элементами строения, принципами номенклатуры и  химическими свойствами. Их низкая химическая активность, обусловленная особым строением, обусловило одно из названий класса – «парафины», что символизирует их инертность.

Алканы широко распространены в природе и имеют важное промышленное значение.

2. Строение алканов:

Предельные углеводороды, являясь насыщенными, содержат в своём составе атомы углерода, находящиеся в 1 валентном состоянии  sp³  гибридизации.  При таком типе гибридизации, гибридные облака располагаются в пространстве в форме тетраэдра. (Рис. 1). Валентный угол (расстояние между осями, на которых лежат электронные облака), составляет 109 градусов 28 минут.

Так как в атоме углерода отсутствуют неподеленные

Рис. 1. Расположение электронных облаков в первом валентном состоянии атома углерода

электронные пары, в молекулах алканов нет отклонений от валентного угла. Валентность углерода в предельных углеводородах,  как и во всех остальных органических веществах, равна IV.

Атом углерода соединён только одной химической σ-связью с соседним  атомом. То есть, связи в молекулах алканов ординарные. Молекула метана – простейшего алкана имеет также тетраэдрическое строение (рис. 2).

Рис. 2. Тетраэдрическое строение молекулы метана

Гомологи метана, в пространстве имеют более сложное строение. Вершины тетраэдра соединены. На рисунке 3 представлено электронное строение этана.

Если рассматривать углеводороды с более длинной цепью углеродных атомов, то можно заметить, что  молекулы алканов в пространстве имеют зигзагообразную форму (рис 4).