លក្ខណៈសម្បត្តិគីមីនៃអាល់កាន។ Heptane isomers: លក្ខណៈទូទៅ និងកម្មវិធី

ដ្យាក្រាមបង្ហាញពីប្រតិកម្មពីរប្រភេទ៖ ការរលាយ និងការជំនួស។ ពួកគេទាំងអស់ដំណើរការជារ៉ាឌីកាល់។ ភាពដូចគ្នា ការបំបែក C-Hចំណងដំណើរការទាំងនៅក្រោមសកម្មភាពនៃកំដៅ (dehydrogenation) ឬនៅក្រោមសកម្មភាពនៃភាគល្អិតរ៉ាឌីកាល់ដែលបានបង្កើតឡើងពី reagents (Br, Cl, NO2) ។ អុកស៊ីតកម្មកើតឡើងតែក្នុងស្ថានភាពធ្ងន់ធ្ងរ ( កំដៅ).

ឧទាហរណ៍នៃយន្តការប្រតិកម្មជំនួសរ៉ាឌីកាល់៖

កំឡុងពេល bromination និង nitration យោងទៅតាម Konovalov អាល់កុល halides អនុវិទ្យាល័យ និង tertiary និង tertiary alkyl និង nitro ជំនួសត្រូវបានបង្កើតឡើង ដោយសាររ៉ាឌីកាល់បន្ទាប់បន្សំមានស្ថេរភាពជាងបឋម។

មន្ទីរពិសោធន៍ #1

បទពិសោធន៍ ១. ការដុតអាល់កាន។

ដាក់ ​​2 មីលីលីត្រនៃ heptane និង 0.5 ក្រាមនៃ paraffin ចូលទៅក្នុងពែងប៉សឺឡែន, ដុត។ (ការពិសោធន៍ត្រូវបានអនុវត្តក្រោមសេចក្តីព្រាង) ។ ធ្វើតាមធម្មជាតិនៃអណ្តាតភ្លើង។ សរសេរសមីការសម្រាប់ការឆេះនៃ heptane និង paraffin ។ កត់ត្រាការសង្កេត និងការសន្និដ្ឋានរបស់អ្នកនៅក្នុងទិនានុប្បវត្តិ។

បទពិសោធន៍ ២.អន្តរកម្មនៃអាល់កានជាមួយ bromine ។

ចាក់ចូលទៅក្នុងបំពង់សាកល្បងពីរនៃ 1 មីលីលីត្រ ទឹក bromine. បន្ថែម 1 មីលីលីត្រនៃ n-heptane ទៅបំពង់មួយនិង 1 មីលីលីត្រនៃ cyclohexane ទៅបំពង់មួយទៀត។ អ្រងួនមាតិកានៃបំពង់។ កត់ត្រាការសង្កេត និងការសន្និដ្ឋាននៅក្នុងទិនានុប្បវត្តិមន្ទីរពិសោធន៍។

បទពិសោធន៍ ៣.អន្តរកម្មនៃអាល់កានជាមួយនឹងដំណោះស្រាយនៃប៉ូតាស្យូម permanganate ។

ចាក់ 1 មីលីលីត្រនៃដំណោះស្រាយប៉ូតាស្យូម permanganate ចូលទៅក្នុងបំពង់សាកល្បងពីរ។ បន្ថែម 1 មីលីលីត្រនៃ heptane ទៅបំពង់ទីមួយនិង 1 មីលីលីត្រនៃ cyclohexane ទៅទីពីរ។ អ្រងួនបំពង់។ កត់ត្រាការសង្កេត និងការសន្និដ្ឋាននៅក្នុងទិនានុប្បវត្តិមន្ទីរពិសោធន៍។

បទពិសោធន៍ ៤.ការទទួលបានមេតាន។

កំដៅបំពង់សាកល្បងជាមួយនឹងបំពង់បង្ហូរឧស្ម័ន ដែលក្នុងនោះល្បាយនៃសូដ្យូមអាសេតាត និងសូដាកំបោរ (ល្បាយនៃសូដ្យូមអ៊ីដ្រូសែន និងកាល់ស្យូមអុកស៊ីដ) ត្រូវបានដាក់ក្នុងអណ្តាតភ្លើងរហូតដល់ឧស្ម័នចាប់ផ្តើមវិវត្ត។ (​ដើម្បី​មើល​ការ​វិវត្តន៍​នៃ​ឧស្ម័ន សូម​បន្ថយ​បំពង់​ឧស្ម័ន​ទៅក្នុង​បំពង់​សាកល្បង​ដែល​មាន​ទឹក 2 មីលីលីត្រ)។ បំភ្លឺឧស្ម័ន។ បញ្ជាក់​ថា​ឧស្ម័ន​ដែល​វិវឌ្ឍន៍​គឺ​ជា​អាល់កាន (ការ​ពិសោធន៍​ទី ២ និង ៣)។

សមីការប្រតិកម្មសម្រាប់ការបង្កើតមេតានពីអាសេតាតសូដ្យូម។

កិច្ចការ (អាល់កាន)

1. តើអ្វីជារូបមន្តទូទៅ ស៊េរី homologousអាល់កាន? សរសេររូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធ និងដាក់ឈ្មោះ isomers នៃសមាសភាព៖ គ ៤ ហ ១០, C 5 H ១២, គ ៦ ហ ១៤. ចង្អុលបង្ហាញនៅក្នុងរូបមន្តទាំងនេះនូវអាតូមកាបូនបឋម អនុវិទ្យាល័យ ទីបី និងត្រីមាស។

2. សរសេររូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធនៃ heptane isomers ដែលមានអាតូមកាបូនទីបី និង quaternary ហើយដាក់ឈ្មោះពួកគេ។

3. ដាក់ឈ្មោះអ៊ីដ្រូកាបូនដូចខាងក្រោមនេះបើយោងតាមនាមត្រកូល IUPAC៖

4. តើសមាសធាតុណាដែល n-butane មានប្រតិកម្មនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដែលបានចង្អុលបង្ហាញ? 1) HNO 3 (razb ។ ) / t °, r; 2) H 2 SO 4 (conc.)/20°C; 3) អូ 2 (អណ្តាតភ្លើង); 4) KMnO 4 / H 2 O, 20 ° C; 5) SO 2 + Cl 2 /hn; 6) HNO 3 (conc ។ ) / 20 °С; 7) Br 2 / ម៉ោង, 20 ° C; ៨) Br 2/20°C (ក្នុងទីងងឹត)។ សរសេរសមីការសម្រាប់ប្រតិកម្មទាំងនេះ។

5. តើនិស្សន្ទវត្ថុ monochloro អ្វីខ្លះត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងអំឡុងពេល chlorination នៃ: ក) propane, b) 2-methylbutane, c) 2,2-dimethylpropane? តើលក្ខខណ្ឌប្រតិកម្មអ្វីខ្លះ? តើយន្តការប្រតិកម្មគឺជាអ្វី?

6. chlorination នៃ 2-methylpropane នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌជំនួសរ៉ាឌីកាល់ផ្តល់ទិន្នផល 2 isomeric monochloro derivatives ។ តើអ្វីជារចនាសម្ព័ន្ធរបស់ពួកគេ ហើយមួយណាងាយស្រួលបង្កើត? តើលក្ខខណ្ឌប្រតិកម្មអ្វីខ្លះ?

7. សរសេរប្រតិកម្ម Konovalov nitration (10% HNO 3, 140°С, សម្ពាធ) សម្រាប់អ៊ីដ្រូកាបូនខាងក្រោម៖ អេតាន ប្រូផេន 2-មេទីលប៊ុតតេន។ ដាក់ឈ្មោះផលិតផលប្រតិកម្ម។ តើមួយណានឹងបង្កើតបានស្រួលជាងគេ? បញ្ជាក់យន្តការប្រតិកម្ម។

8. សរសេរ រូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធសមាសធាតុអ៊ីដ្រូកាបូន C 5 H ១២ប្រសិនបើមានតែនិស្សន្ទវត្ថុ bromine ទីបីប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានទទួលក្នុងអំឡុងពេល bromination របស់វា។

9. សរសេរយន្តការប្រតិកម្មនៃ photochemical sulfochlorination នៃ n-hexane ។ តើ SMS គឺជាអ្វី? តើលក្ខណៈសម្បត្តិអ្វីខ្លះផ្អែកលើការប្រើប្រាស់របស់វា?

10. ទទួលបាន ethane ដោយវិធីសាស្រ្តទាំងអស់ដែលអ្នកស្គាល់ កំណត់ s-bond ។ តើអ្វីជាភាពខុសគ្នាចម្បងរបស់វាពីការភ្ជាប់អ៊ីយ៉ុង?

អាល់ខេន

Alkenes គឺជាអ៊ីដ្រូកាបូនដែលមានចំណងទ្វេរវាងអាតូមកាបូន។ ពូក​គេ​មាន រូបមន្តទូទៅ C n H 2 n. អាតូមកាបូននៅចំណងទ្វេគឺស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពនៃការបង្កាត់ sp 2 ។

កូនកាត់បី sp 2 គន្លងនៃអាតូមកាបូនបែបនេះមានទីតាំងនៅក្នុងយន្តហោះ។ មុំរវាងពួកវាគឺ 120 °។ p-orbital ដែលមិនមានកូនកាត់មានទីតាំងនៅកាត់កែងទៅនឹងយន្តហោះនេះ។

គំរូម៉ូលេគុលនៃអេទីឡែន (អេទីឡែន) CH 2 = CH 2

ចំណងមួយក្នុងចំណោមចំណងជាច្រើនដែលបង្កើតឡើងដោយគន្លងកូនកាត់ត្រួតស៊ីគ្នាត្រូវបានគេហៅថា s-bond ។ ចំណងផ្សេងទៀតដែលបង្កើតឡើងដោយការត្រួតគ្នានៅពេលក្រោយនៃគន្លង p z ត្រូវបានគេហៅថាចំណង p ។ វាមានកម្លាំងតិចជាង s-bond ។ អេឡិចត្រុង p-bond គឺចល័តជាងអេឡិចត្រុង s-bond ។ នៅក្នុង alkenes p-bond មានទីតាំងនៅក្នុងយន្តហោះ កាត់កែងទៅនឹងយន្តហោះការរៀបចំ s-bonds ។

សម្រាប់អ៊ីដ្រូកាបូនអ៊ីដ្រូកាបូន អ៊ីសូមឺរីម ពីរប្រភេទគឺអាចធ្វើទៅបាន៖ រចនាសម្ព័ន្ធ (អ៊ីសូមេរីម និងខ្សែសង្វាក់ អ៊ីសូមឺរីម ទីតាំងចំណងច្រើន) និងធរណីមាត្រ ( ស៊ីស-ត្រេកត្រអាល។) isomerism ។ ធរណីមាត្រ isomerism គឺដោយសារតែការរៀបចំផ្សេងគ្នានៃសារធាតុជំនួសដែលទាក់ទងទៅនឹងយន្តហោះនៃចំណងទ្វេ។

នៅ ស៊ីស-isomers, សារធាតុជំនួសមានទីតាំងនៅផ្នែកម្ខាងនៃយន្តហោះនៃចំណងទ្វេ, ក្នុង ត្រេកត្រអាល។- isomers គឺអស្ចារ្យណាស់។ Trance-isomers មានស្ថេរភាពជាង thermodynamically ជាង ស៊ីស- ចាប់តាំងពីពួកគេខ្វះ steric (អន្តរកម្មចន្លោះរវាងសារធាតុជំនួស) ។

វិធីសាស្រ្តដើម្បីទទួលបានអាល់ខេនគឺផ្អែកលើការលុបបំបាត់អ៊ីដ្រូសែន ហាឡូហ្សែន ទឹក ឬអ៊ីដ្រូសែន halides ក្រោមសកម្មភាពនៃកំដៅ ឬសារធាតុប្រតិកម្មសមស្រប (NaOH/alcohol, H 2 SO 4, t°C) ។

លក្ខណៈសម្បត្តិគីមី alkenes ត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងវត្តមាននៃ p-bond នៅក្នុងពួកវា ដែលងាយបំប្លែងទៅជា s-bonds ដែលមានស្ថេរភាពជាងមុន ពោលគឺឧ។ ចូលទៅក្នុងប្រតិកម្មបន្ថែម។

វាក៏ងាយនឹងអុកស៊ីតកម្មផងដែរ។ ចំណងទ្វេដំណោះស្រាយ aqueous នៃ permanganate ប៉ូតាស្យូម។

ប្រតិកម្មទាំងនេះត្រូវបានគេហៅថា ប្រតិកម្មបន្ថែម electrophilic ហើយដំណើរការជាពីរដំណាក់កាល។

ការបន្ថែមទៅ alkenes ដែលមិនស៊ីមេទ្រីកើតឡើងយោងទៅតាមច្បាប់របស់ Markovnikov ។ ការបង្កើតលេចធ្លោនៃនិស្សន្ទវត្ថុអនុវិទ្យាល័យ និង ទុតិយភូមិ គឺដោយសារតែ សតិបតិ្តយ្យ ឬ ស៊ីអ៊ីតទីពីរ ដែលស្ថិតស្ថេរបំផុត បង្កើតបានជាកម្រិតមធ្យម។

Alkenes ត្រូវបានកំណត់អត្តសញ្ញាណដោយសមត្ថភាពរបស់ពួកគេក្នុងការឆ្លងកាត់ប្រតិកម្មបន្ថែម។ Alkenes ជាធម្មតា សីតុណ្ហភាពបន្ទប់បន្ថែម bromine បង្កើតជានិស្សន្ទវត្ថុ bromo គ្មានពណ៌ i.e. ទឹក bromine ប្រែពណ៌។

ការប្រែពណ៌គឺងាយស្រួលណាស់។ ដំណោះស្រាយទឹក។ប៉ូតាស្យូម permanganate ។ នេះក៏ជាការសាកល្បងសម្រាប់ចំណងទ្វេរដងផងដែរ។

Heptane ស្ទើរតែមិនចូលទៅក្នុងប្រតិកម្មណាមួយឡើយ។ នេះ។ បញ្ហា​ស​រិ​រា​ង្គមានប្រាំបួន (ហើយប្រសិនបើយើងរាប់អុបទិកផងដែរនោះ 11 isomers អាចត្រូវបានសម្គាល់) ។ ពួកវាទាំងអស់មានរូបមន្តជាក់ស្តែងដូចគ្នា C7H16 ប៉ុន្តែមានភាពខុសប្លែកគ្នានៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ ហើយយោងទៅតាមលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត។

អ៊ីសូមឺរទាំងអស់គឺជាវត្ថុរាវគ្មានពណ៌ ថ្លា និងងាយឆេះ ជាមួយនឹងក្លិនស្អុយ។ ចំណុចក្តៅរបស់ពួកគេមានចាប់ពី 79.20°C (2.2-dimethylpentane) ដល់ 98.43°C (n-heptane)។ ហើយដង់ស៊ីតេមានចាប់ពី 0.6727 ក្រាម / cm3 (2,4-Dimethylpentane) ដល់ 0.6982 ក្រាម / cm3 (3-Ethylpentane) ។

Heptane isomers គឺមិនរលាយក្នុងទឹក ប៉ុន្តែងាយរលាយក្នុងអង្គធាតុរាវជាច្រើន។ ពួកវាអសកម្មប៉ុន្តែពួកគេអាចចូលរួមក្នុងប្រតិកម្មដែលកើតឡើងជាមួយការបង្កើត រ៉ាឌីកាល់សេរី. ឧទាហរណ៍នៅក្នុងប្រតិកម្ម halogenation នៅពេលដែល សីតុណ្ហភាពកើនឡើងឬកាំរស្មីយូវី។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយតាមរបៀបនេះវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីអនុវត្ត fluorination, chlorination ឬ bromination ហើយអ៊ីយ៉ូតមិនមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងសារធាតុទាំងនេះទេ។

វាត្រូវបានគេដឹងថាពួកគេអាចចូលរួមក្នុងប្រតិកម្ម sulfochlorination, អុកស៊ីតកម្មកាតាលីករ. ពួកវាអាចបំបែកបាន (នេះតម្រូវឱ្យមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ខ្លាំងជាង 1000 ° C ឬវត្តមាននៃកាតាលីករពិសេសដែលអនុញ្ញាតឱ្យប្រតិកម្មត្រូវបានអនុវត្តច្រើនជាងនេះ។ សីតុណ្ហភាពទាបប្រហែល 400 - 500 ° C) ក៏ដូចជាការដុតនៅក្នុងបរិយាកាសអុកស៊ីសែនជាមួយនឹងការបង្កើតទឹកនិង កាបូន​ឌីអុកស៊ីត. ប្រតិកម្មនេះដំណើរការតាមរូបមន្តខាងក្រោម៖ 2 С7Н14 + 21О2 = 14СО2 + 14Н2О

អវត្ដមាននៃអុកស៊ីហ៊្សែនប្រតិកម្មអាចនាំទៅរកការបង្កើត កាបូនម៉ូណូអុកស៊ីតវានឹងមើលទៅដូចនេះ៖ С7Н14 + 7О2 = 7СО + 7Н2О ។

ឬការបង្កើតកាបូន។ ក្នុងករណីនេះវាអាចត្រូវបានសរសេរជាប្រតិកម្ម: 2С7Н14 + 7О2 = 14С + 14Н2О

របៀបដែល isomers នៃ heptane ត្រូវបានប្រើ

N-heptane បម្រើជាវត្ថុធាតុដើមសម្រាប់ការផលិតប្រភេទមួយចំនួននៃ សមាសធាតុសរីរាង្គ. លើសពីនេះ វាត្រូវបានគេប្រើជាស្តង់ដារចម្បងក្នុងការកំណត់លក្ខណៈនៃការបំផ្ទុះនៃឥន្ធនៈ ចាប់តាំងពីលេខ octane របស់វា (សូចនាករដែលបង្ហាញពីសមត្ថភាពរបស់ឥន្ធនៈដើម្បីទប់ទល់នឹងការបញ្ឆេះដោយខ្លួនឯងអំឡុងពេលបង្ហាប់) គឺ 0. និងមួយនៃ isomers នៃសរីរាង្គនេះ។ សារធាតុ 2,2,3-Trimethylbutane ផ្ទុយទៅវិញ បង្កើនចំនួន octane នៃឥន្ធនៈ ហើយដូច្នេះវាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយជាសារធាតុបន្ថែមទៅវា។