☰ Содержание · Химия (Органическая химия)

Алканы: общая формула, гомологический ряд, рациональная номенклатура

Уроки 5 · 1 урок · А. Муталибов, Э. Муродов, С. Машарипов, Х. Исломова. Органическая химия, 10 класс, 1-е издание. Творческий издательско-полиграфический дом имени Гафура Гуляма, Ташкент, 2017
5

Общая формула и гомологический ряд алканов. Рациональная номенклатура

Учебник: с. 21–25
ЦельОпишите общую формулу и гомологический ряд алканов и запишите радикалы и названия по рациональной номенклатуре.
Новые слова
алканы · alkanlarгомологический ряд · gomologik qatorалкильный радикал · alkil radikalрациональная номенклатура · ratsional nomenklatura
Объяснение

Алканы — это предельные углеводороды с открытой цепью, атомы углерода в которых соединены только σ-связями; общая формула — CₙH₂ₙ₊₂. Первые члены ряда — метан CH₄, этан C₂H₆, пропан C₃H₈, бутан C₄H₁₀; начиная с пентана название состоит из числительного, обозначающего число атомов углерода (в основном греческого: пента-, гекса-, гепта-, окта-, дека-; нона- — латинское), и суффикса «-ан». Вещества сходного строения и близких свойств, состав которых отличается на группу –CH₂–, называются гомологами, а их совокупность — гомологическим рядом. Отнимая от алкана один атом водорода, получают радикал с формулой CₙH₂ₙ₊₁–, название которого образуется заменой «-ан» на «-ил»: метил CH₃–, этил C₂H₅–, пропил C₃H₇–, изопропил (CH₃)₂CH–, изобутил (CH₃)₂CH–CH₂–. Соединения называют по трём номенклатурам: тривиальной (исторической), рациональной и систематической. По рациональной номенклатуре алкан рассматривают как производное метана: наиболее разветвлённый атом углерода — это «метановый центр», связанные с ним радикалы перечисляют от простейшего к самому сложному, а название заканчивается словом «метан»: (CH₃)₂CH₂ — диметилметан (пропан), (C₂H₅)₂CH₂ — диэтилметан (пентан).

Примеры
В CH₃–CH₂–CH(CH₃)–CH₃ (2-метилбутан) наиболее разветвлённый атом углерода несёт две группы CH₃ и одну C₂H₅: рациональное название — диметилэтилметан. HC(CH₃)₃ — триметилметан, то есть изобутан.
Алкан с M = 72: 14n + 2 = 72, откуда n = 5, и это соединение C₅H₁₂ (пентан). В этане массовая доля углерода равна 24/30 = 80 %.
Работа в классе

Игра с карточками «Алканы»: запишите формулы от метана до декана на 10 листах, перемешайте их и попросите партнёра расставить их по порядку; скажите, что соседние карточки отличаются на –CH₂–.

Упражнения
1
Запишите общую формулу алканов.
2
Найдите общее число ковалентных связей (C–C и C–H) в нонане C₉H₂₀.
3
Сколько процентов по массе в этане составляет углерод (C = 12, H = 1)?
4
Почему метан и этан являются гомологами, а этан и этилен — нет?