Alcani

• Alcani


  Hidrocarburi aciclice saturate
• Moleculele alcanilor conțin doar legături simple de tip σ (sigma) care se stabilesc între carbon-carbon și carbon-hidrogen
• Seria omoloagă a alcanilor


  Formulă generală CnH2n+2, unde n ia valori întregi și succesive, de la 1, 2, 3, etc.
• Denumirea primilor 4 alcani

  • Metan
  • Etan
  • Propan
  • Butan
• Pentru denumirea compușilor organici, se aplică regulile stabilite de IUPAC (Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată)
• Diferența de omologie (rație de omolog)

  Gruparea -CH2- care face diferența între fiecare substanță din seria omoloagă a alcanilor și cea precedentă sau de următoarea
• Izomeri


  Substanțe care prezintă aceeași formulă moleculară, însă diferă prin structura lor și implicit prin proprietățile lor
• Tipuri de alcani în funcție de tipul catenei


  • Alcani cu catene liniare - normali alcani sau n-alcani
  • Alcani cu catene ramificate - izoalcani sau i-alcani
• Izomeri de catenă


  Substanțe izomere care se diferențiază doar prin modul de aranjare a atomilor de carbon în catene liniare sau ramificate
• Număr de izomeri de catenă pentru alcanilor cu C4-C7 și C10

  • C4H10 - 2
  • C5H12 - 3
  • C6H14 - 5
  • C7H16 - 9
  • C10H22 - 75
• Radical hidrocarbonat sau radical de hidrocarbură


  Rezultă, în mod formal, prin îndepărtarea unuia sau a mai multor atomi de hidrogen (H) dintr-o hidrocarbură
• Denumirea radicalilor hidrocarbonați proveniți de la alcani

  • Prin îndepărtarea unui atom de H - radical monovalent alchil
  • Prin îndepărtarea a 2 atomi de H - radical divalent alchiliden sau alchilen
  • Prin îndepărtarea a 3 atomi de H - radical trivalent alchilidin sau alchin
• Denumirea alcanilor cu catenă ramificată

  1. Stabilirea catenei de bază - cea mai lungă catenă de atomi de carbon

  2. Numerotarea atomilor de carbon din catena de bază, începând de la extremitatea care dă suma indicilor de poziție a ramificațiilor cea mai mică

  3. Adăugarea numelor ramificațiilor (radicalilor) în ordine alfabetică, indicând prin cifre arabe pozițiile ramificațiilor și prin prefixe multiplicitatea lor pe catenă
• Denumiri uzuale pentru alcani


  Prefix "izo-" pentru alcani cu o grupă metil la al doilea atom de carbon al catenei de bază

  Prefix "neo-" pentru alcani cu două grupe metil la al doilea atom de carbon al catenei de bază
• inea alfabetică a ramificațiilor nu este modificată de prefixe
• This svg is property of GinaMed. Aceast svg este facut de GinaMed. Distribuirea necesita acordul GinaMed
• Denumirea corectă


  1. etil-2,4-dimetilhexan (primul exemplu), nu 2,4-dimetil-3-etilhexan (al doilea exemplu)
• Denumiri uzuale pentru alcani

  • Folosirea prefixului "izo-" pentru alcanii care prezintă o grupă metil la cel de-al doilea atom de carbon al catenei de bază
  • Folosirea prefixului "neo-" pentru alcanii care prezintă două grupe metil la cel de-al doilea atom de carbon al catenei de bază
• Structura grupelor de atomi cărora le corespund prefixe folosite în denumirea alcanilor


  • neo
  • izo
• Atomul de carbon este un element care se află în grupa 14 (IV A) și perioada a 2-a
• Configurația electronică a unui atom de carbon este: 1s 2 2s 2 2p 2
• Starea fundamentală a atomului de carbon

  • 2 electroni în orbitali de tip s și au spin opus
  • 2 electroni în orbitali de tip p și au spin paralel
• Starea de valență a atomului de carbon


  Combinarea orbitalilor de tip s și p din stratul 2 al stării fundamentale și formarea unor noi orbitali sp3 cu aceeași geometrie și energie
• Geometria atomului de carbon în starea de valență

  • Geometrie tetraedrică
• Metanul (CH4) este alcătuit dintr-un singur atom de carbon și 4 atomi de hidrogen
• Lungimea dintre atomul de carbon și un atom de hidrogen în molecula metanului este de 1,094 Å
• Unghiul dintre două valențe ale atomului de carbon este de 109°28'
• Toți alcanii prezintă legături simple σ care se stabilesc între doi atomi de carbon, dar și între atomii de carbon și hidrogen
• Lungimea legăturii simple C–C este de 1,54 Å, cu posibilitatea efectuării unei rotații în jurul acestei legături
• Alcanii care prezintă catene mai mari de 3 atomi de carbon prezintă o structură în formă de zig-zag dată de orientarea tetraedrică a valențelor atomilor de carbon
• Starea de agregare a alcanilor


  Primii 4 alcani și neopentanul sunt gaze, începând cu termenii mijlocii, incluzând și C17, prezintă stare de agregare lichidă, iar alcanii superiori sunt solizi
• Punctele de fierbere și de topire ale normal alcanilor

  Cresc proporțional cu creșterea numărului de atomi de carbon din moleculă
• Izoalcanii prezintă puncte de fierbere mai scăzute comparativ cu normal-alcanii cu același număr de atomi de carbon
• Odată cu creșterea ramificației catenei, punctul de fierbere scade
• Nume


  • Structură
• Alcanii au molecule nepolare și se dizolvă în solvenți nepolari, care la rândul lor au molecule nepolare
• Alcanii nu se dizolvă în apă, care este un solvent polar
• Alcanii solizi plutesc pe apă, iar cei lichizi stau la suprafața apei, pentru că au o densitate mai mică decât a apei
• Densitatea alcanilor crește odată cu creșterea numărului de atomi de carbon din moleculă, însă valoarea rămâne tot inferioară apei
• Miros alcanilor


  Alcanii inferiori sunt inodori, iar alcanii superiori prezintă un miros caracteristic. La amestecul gazos format din alcani se adaugă mercaptani pentru a putea identifica scurgerile de gaz