Homogène et isomère
Même série : Une série de composés qui ont la même formule générale, des structures similaires et des propriétés chimiques similaires. Les propriétés physiques changent régulièrement avec l'augmentation du nombre d'atomes de carbone.
Homologues : les composés d’une même série sont homologues les uns des autres.
Isomères : Les composés ayant la même formule moléculaire mais des structures et des propriétés différentes sont appelés isomères, ou isomères en abrégé.
Atomes de carbone primaires, secondaires, tertiaires et quaternaires (Bozhongshuji)
nom
nomenclature commune
Les alcanes à chaîne droite (sans branches) sont appelés « n-alcanes ».
A, B, C, Ding, Wu, Ji, Geng, Xin, Rengui, après 10, utilisez des majuscules, onze, douze...
Alcanes à chaînes ramifiées : les isomères simples se distinguent par le préfixe n.
Différent : il y a un groupe méthyle sur le deuxième atome de carbone à la fin de la chaîne carbonée et aucune autre branche.
Nouveau : il y a deux groupes méthyle sur le deuxième atome de carbone à la fin de la chaîne carbonée et aucune autre branche.
Nomenclature des groupes alkyles
Lorsqu'un H est retiré d'un alcane, le groupe atomique restant est appelé groupe alkyle R- (selon la nomenclature commune)
nomenclature systématique
La dénomination des alcanes à chaîne droite est la même que celle de la nomenclature ordinaire, et il n’est pas nécessaire d’utiliser le mot « normal » devant celle-ci.
La dénomination des alcanes ramifiés est divisée en trois étapes :
Choisissez la chaîne principale : la chaîne carbonée la plus longue est la chaîne principale et les autres chaînes latérales sont utilisées comme substituants, ce qu'on appelle un alcane.
Si les chaînes principales ont la même longueur, choisissez celle avec les maillons les plus droits comme chaîne principale.
Numérotation : Numérotez les atomes de carbone de la chaîne principale séquentiellement à partir de l'extrémité la plus proche de la chaîne ramifiée.
méthode des séries minimales
substituant
Classé après les meilleurs groupes
Pour l'atome où se trouve la valence libre du substituant, celui avec le numéro atomique le plus grand est donné en priorité. Lorsque les numéros atomiques sont les mêmes, le numéro de masse de l'isotope est utilisé. Celui avec le numéro de masse le plus grand est donné. priorité.
Pour les substituants polyatomiques, lorsque l'atome où se trouve la valence libre est le même, le deuxième atome connecté à l'atome est comparé en séquence. Si le deuxième atome est le même, le troisième atome est comparé, et ainsi de suite.
Pour les substituants contenant des liaisons doubles et triples, ils peuvent être considérés comme ayant 2 ou 3 liaisons simples connectées au même atome.
Dans le nom anglais, les substituants sont écrits par ordre alphabétique.
Structure alcane
théorie des orbitales hybrides
Dans le processus de formation d'une molécule polyatomique, l'atome central peut devenir un état excité, et plusieurs types différents d'orbitales atomiques avec des énergies similaires sont combinés linéairement pour redistribuer l'énergie et déterminer la direction spatiale pour former un nombre égal de nouvelles orbitales atomiques. Le processus est appelé hybridation et la nouvelle orbitale formée est appelée orbitale hybride.
Caractéristiques orbitales hybrides
avantage
La distribution du nuage électronique est plus concentrée
Directionnalité plus forte et capacité de liaison améliorée des atomes
L'hybridation élargit l'angle entre les orbitales et augmente l'angle de liaison, ce qui favorise la formation de liaisons fortes et de molécules stables.
aménagement d'espace
Chaque orbite est aussi dispersée que possible et distribuée symétriquement
Conformations de l'éthane et du butane
Conformation : Une molécule avec une certaine structure présente différentes images tridimensionnelles en raison de la rotation d'une simple liaison modifiant la position relative de ses atomes ou groupes atomiques dans l'espace.
La conformation la plus stable de l'éthane est le croisement
L'ordre de stabilité conformationnelle du butane est : para-cross (ap) > ortho-cross (sc) > chevauchement partiel (ac) > chevauchement complet (ap)
Isomères conformationnels : Isomères ayant la même composition moléculaire et la même formule développée, mais résultant de positions relatives différentes d'atomes ou de groupes d'atomes dans l'espace (il existe d'innombrables isomères conformationnels de molécules)
propriétés physiques
Densité relative : La densité relative des alcanes augmente avec l'augmentation de la masse moléculaire relative, mais est toujours inférieure à 1.
Polarité : Une molécule n'a pas de polarité ou seulement une très faible polarité
Solubilité : Facilement soluble dans les solvants faiblement polaires et non polaires
État du matériau : Alcanes à température ambiante et pression normale : 1C~4C (g), 5C~16C (l), 17C~ (s)
Point d'ébullition : Alcanes à chaîne droite : Les points d'ébullition des alcanes augmentent progressivement avec l'augmentation du poids moléculaire ; à mesure que la masse relative de la molécule augmente, l'augmentation du point d'ébullition diminue rapidement avec chaque alcane à chaîne ramifiée supplémentaire : Pour les alcanes à chaîne ramifiée ; le même poids moléculaire, plus ils ont de chaînes ramifiées, plus le point d'ébullition est bas.
propriétés chimiques
Chloration : les alcanes réagissent avec le chlore, entraînant le remplacement des atomes d'hydrogène des alcanes par du chlore (conditions de réaction : chauffage ou lumière).
Oxydation et combustion : Dans les réactions organiques, l’ajout d’oxygène et l’élimination de l’hydrogène sont une oxydation, et l’ajout d’hydrogène et l’élimination de l’oxygène sont une réduction.
Stabilité : À température ambiante, les acides forts, les bases fortes, les oxydants forts, etc. ne peuvent pas réagir avec les alcanes, ou la réaction est très lente.
Mécanisme des radicaux libres : la réaction est répétée, les anciens radicaux libres disparaissent et de nouveaux radicaux libres sont générés. La réaction avec initiation, croissance et terminaison de chaîne est appelée réaction radicalaire en chimie. Activité : 3°H>2. °H> 1°H, stabilité relative des radicaux libres : 3°C>2°C>1°H
Le point d'ébullition d'un liquide dépend de la taille de l'attraction intermoléculaire. Il n'y a qu'une très faible force de dispersion entre les molécules d'alcane, et la force de dispersion est liée à la surface de contact des molécules.
La conformation avec l'énergie la plus basse est la plus stable, et la conformation la plus stable est la conformation dominante. La conformation dominante n'est pas la seule conformation de la molécule, mais la conformation la plus courante.
Plus il y a de composants S, plus l'orbite est courte, plus la force de liaison du noyau atomique aux électrons est grande et plus l'électronégativité est grande ; plus il y a de composants P, plus l'orbite hybride est longue et plus l'électronégativité est petite.
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