kolväten

Vad är kolväten:

Kolväten, även kallade vätekarbider, är organiska föreningar vars sammansättning endast har kolatomer (C) och väte (H), och har sålunda den allmänna formeln C x H y .

Ett kolväte består av en kolstruktur, till vilken väteatomerna är kovalent bundna .

Det är den viktigaste föreningen inom organisk kemi.

Alla typer av kolväten oxiderar lätt, vilket ger upphov till värme. För det mesta är de inte vattenlösliga.

Naturliga kolväten är kemiska föreningar som bildas inuti jorden (mer än 150 km djup) under högt tryck och når områden med lägre tryck genom geologiska processer.

Var finns kolvätena?

Den viktigaste källan till kolväten är petroleum. På grund av detta är kolväten närvarande i olika derivat såsom fotogen, paraffin, naturgas, bensin, petroleumgel, dieselolja, LPG (flytande petroleumgas), polymerer (såsom plast och gummi) bland annat.

Denna organiska förening utgör 48% av Brasiliens energimatris.

Kolkedjan som utgör en del av kolvätekompositionen är tetravalent, dvs det kan göra fyra bindningar.

Kol har förmåga att ansluta till andra kolatomer och med väte genom enkel-, dubbel- eller trippelbindningar .

Klassificering av kolväten

Klassificeringen av kolväten baseras på tre specificiteter: Formen av den huvudsakliga kolkedjan, kolkedjans bindningar, närvaron av alkylradikaler i kolkedjan och närvaron av heteroatomer som delar kolkedjan.

Läs mer om väte.

Formen av den huvudsakliga kolkedjan

När det gäller formen av den huvudsakliga kolkedjan är klassificeringen av kolväten indelad i alifatisk och cyklisk .

Kolla in vad varje koldioxidform består av.

Alifatiska kolväten

Alifatiska kolväten bildas av öppna eller acykliska kolkedjor. I dessa kedjor är kolatomerna terminala.

Exempel :

alkan

Alkankolväten, även kallade paraffin eller paraffin, är oljiga föreningar där det endast finns enkla bindningar mellan kolatomerna.

Den allmänna formeln för en alkan är CnH2n + 2 (n = vilket heltal).

alken

Också kallad olefin, alken eller etenkolväte, alken är en dåligt reaktiv förening där det finns dubbelbindning mellan kolatomerna.

Den allmänna formeln för en alken är CnH2n.

Alcino

Också kallad metylacetylen är alkynet ett kolväte där bindningarna mellan kolatomerna är tredubbla.

Den allmänna formeln för en alkyn är CnH2n-2.

alkadien

Kallas även diener eller diolefiner, alkadienerna är kolväten där bindningarna mellan kolatomerna är dubbla.

Den allmänna formeln för en alkadien är CnH2n-2.

Cykliska kolväten

Cykliska kolväten bildas av slutna eller cykliska kolkedjor. Dessa kedjor har inte terminalkolväten.

Exempel :

Ciclano

Också kallad cykloalkan, cykloparaffin eller naftenisk kolväte är cyklanet ett mättat kolväte, bestående av enkla bindningar.

Den har sluten koldioxidkedja och dess allmänna formel är CnH2n.

cyclen

Också kallade cykloalkener, cyklener är omättade kolväten, som består av dubbelbindningar.

En cykler har sluten koldioxidkedja och dess allmänna formel är CnH2n-2.

Ciclino

Också kallad cykloalkyl eller cykloalkyl är cyklinen ett cykliskt och omättat kolväte.

Den bildas av en sluten kolkedja med trippelbindningar och dess allmänna formel är CnH2n-4.

aromatisk

eller

Också kallade arener, aromatiska kolväten är omättade föreningar som bildas av dubbelbindningar.

En aromatisk har en sluten eller cyklisk kolkedja och dess allmänna formel är C6H6.

Typ av koppling av kolkedjor

Beroende på typen av koldioxidbindning kan kolväten klassificeras som mättade eller omättade .

Se nedan för vad varje klassificering består av.

Mättade kolväten

De mättade kolvätena bildas genom enkla bindningar .

Exempel : alkaner, cyklaner.

Omättade kolväten

Omättade kolväten bildas av dubbel- eller trippelbindningar .

Exempel : alkener, alkyner, alkadiener.

Närvaro av alkylradikaler

Med avseende på närvaron av alkylradikaler kan kolvätena ha antingen en normal eller grenad kolkedja.

Normal kolkedja

Ett normalt kolväte har inga alkylradikaler.

Exempel : pentan

Förgrenad kolkedja

När ett kolväte har en grenad kolkedja betyder det att den huvudsakliga kolkedjan av den har alkylradikaler.

Exempel : metylpropan

Närvaro av heteroatomer som delar kolkedjan

Kolsekvenskedjan kan eller inte delas i beroende av närvaron av heteroatomer.

Homogen kolkedja

När ett kolväte har en homogen huvudkolkedja betyder det att denna kedja inte är uppdelad av heteroatomer.

Heterogen kolsyra

Om ett kolväte har en heterogen huvudkolkedja, har denna kedja sin kolkedje dividerad med en heteroatom.

Nomenklaturen för kolväten

Kolvätenomenklaturen definieras av kombinationen av tre delar:

Prefixet identifierar antalet kolatomer, mellanprodukten identifierar bindningstypen och suffixet indikerar den funktion som föreningen tillhör (i detta fall kolväteklassen).

Titta nedanför listan över prefix och intermediärer som kombineras för att beteckna kolväten.

Förteckning över prefix

Antal kolprefix
1Met-
2et-
3prop-
4men-
5pent
6hex-
7hept
8oktober
9icke-
10december

Förteckning över mellanhänder

Anslutningstypintermediär
Bara enkla länkar-an-
duo-en
trippel-in-
Två dubbelrum-dien-

Titta på några exempel på bildning av kolväten.

Exempel :

CH3-CH2-CH2-CH3

I ovanstående strukturform kan vi observera en förening med 4 kol som endast har enstaka bindningar (indikerad med symbolen "-").

  • Prefix för 4 kolatomer = but-
  • Mellanliggande för enkelbindningar = -an-
  • Suffix av ett kolväte = -o

Observera att fackförbundet + prefix + mellan + suffix ger upphov till namnet BUTHANE .

CH2 = CH2

Ovanstående strukturform har 2 kol och 1 dubbelbindning (indikerad med symbolen "=").

  • Prefix för 2 kolatomer = et-
  • Mellanliggande för dubbelbindningar = -en-
  • Suffix av ett kolväte = -o

Observera att fackföreningen av prefixet + mellan + suffixet heter ETENO .

CH2 = CH-CH2-CH3

CH3-CH = CH2-CH3

Observera att båda ovanstående strukturformer har 4 kol och 1 dubbelbindning (indikerad med symbolen "=").

På så sätt har vi:

  • Prefix för 4 kolatomer = but-
  • Mellanliggande för dubbelbindningar = -en-
  • Suffix av ett kolväte = -o

Observera att fackförbundet + prefix + mellan + suffix skulle ge upphov till namnet BUTENE för de två strukturformerna.

Observera dock att de strukturella formerna inte är identiska, så att nomenklaturerna inte heller kan vara.

Skillnaden mellan de två strukturformerna ligger i dubbelbandets plats.

I detta fall måste vi numrera kolatomerna i kedjan från närmaste slutet av paret. Därför bör vi numrera från vänster till höger i de aktuella fallen.

I CH2 = CH-CH2-CH3 :

  • CH 2 kommer att vara 1
  • CH kommer att vara 2
  • CH 2 kommer att vara 3
  • CH 3 kommer att vara 4

Observera att dubbelbindningen är mellan kol 1 och kol 2 .

Vi måste använda det mindre talet (1) för att hitta dubbelbindningen: BUTENO -1

I CH3-CH = CH2-CH3 :

  • CH 3 kommer att vara 1
  • CH kommer att vara 2
  • CH 2 kommer att vara 3
  • CH 3 kommer att vara 4

Observera att dubbelbindningen ligger mellan kol 2 och kol 3 .

Vi måste använda det mindre numret (2) för att hitta dubbelbindningen: BUTENO -2

Enligt International Union of Clean and Applied Chemistry ( IUPAC ) bör indikationen av platsen göras något före den som ligger (i fråga om strukturformlerna ovan är dubbelbindningen, som representeras av mellanprodukten "-en").

Med detta har vi en andra form, som förresten är den mest korrekta, att skriva nomenklaturen för de tillgängliga strukturformerna.

CH2 = CH- CH2-CH3: BUTENE-1 eller BUT-1-ENO (mest korrekt form)

CH3-CH = CH2-CH3: BUTENE-2 eller BUT-2-ENO (mest korrekt form)

Läs mer om IUPAC och nomenklaturen.