Предельные и непредельные углеводороды

Соединения, содержащие только атомы углерода и водорода, классифицируются на предельные и непредельные углеводороды. Каждая группа включает несколько классов веществ, которые отличаются строением и свойствами.

Определения

Предельные углеводороды отличаются от непредельных одинарными связями. Атомы углерода в предельных углеводородах соединены простыми одинарными связями. При этом все дополнительные связи атомов углерода заняты водородами. Поэтому предельные углеводороды вступают в реакции присоединения и замещения только под действием катализаторов или высокой температуры.

Непредельные углеводороды содержат двойные или тройные связи и могут присоединять дополнительные атомы к местам разрыва кратных связей, превращаясь в предельные углеводороды.

Схема классификации углеводородов

Рис. 1. Схема классификации углеводородов.

Физические и химические свойства углеводородов меняются в зависимости от строения молекулы и количества углеродов в цепи.

К предельным или насыщенным углеводородам относятся алканы и циклоалканы. К непредельным или ненасыщенным углеводородам относятся алкены, алкины, алкадиены.

Сравнительная таблица

В сводной таблице предельных и непредельных углеводородов отображены основные характеристики классов.

Класс

Общая формула

Строение

Гомологи

Изомерия

Алканы

CnH2n+2

Линейные молекулы, содержащие одинарные связи

  • метан – CH4;
  • этан – C2H6;
  • пропан – C3H8;
  • бутан – C4H10;
  • пентан – C5H12;
  • гексан – C6H14;
  • гептан – C7H16;
  • октан – C8H18;
  • нонан – C9H20;
  • декан – C10H22

Структурная по углеродному скелету. В некоторых случаях возможна оптическая

Циклоалканы

CnH2n

Циклические молекулы, содержащие одинарные связи

  • циклопропан – C3H6;
  • циклобутан – C4H8;
  • циклопентан – C5H10;
  • циклогексан – C6H12;
  • циклогептан – C7H14;
  • циклооктан – C8H16;
  • циклононан – C9H18;
  • циклодекан – C10H20;
  • циклоундекан – C11H22;
  • циклододекан – C12H24

Структурная углеродного скелета, межклассовая, пространственная

Алкены

CnH2n

Включают одну двойную связь (СН2=СН2)

  • этен – C2H4;
  • пропен – C3H6;
  • бутен – C4H8;
  • пентен – C5H10;
  • гексен – C6H12;
  • гептен – C7H14;
  • октен – C8H16;
  • нонен – C9H18;
  • декен – C10H20

Структурная по углеродному скелету и положению двойной связи, межклассовая с циклоалканами, пространственная

Алкадиены

CnH2n-2

Содержат две двойные связи (СН2=С=СН2)

  • пропадиен – С3Н4;
  • бутадиен – С4Н6;
  • пентадиен – С5Н8;
  • гексадиен – С6Н10;
  • гептадиен – С7Н12;
  • октадиен – С8Н14;
  • нонадиен – С9Н16;
  • декадиен – С10Н18

Структурная углеродного скелета, положения двойных связей, межклассовая с алкинами, пространственная

Алкины

CnH2n-2

Содержат одну тройную связь (CH≡CH)

  • ацетилен – C2H2;
  • пропин – C3H4;
  • бутин – C4H6;
  • пентин – C5H8;
  • гексин – C6H10;
  • гептин – C7H12;
  • октин – C8H14;
  • нонин – C9H16;
  • декин – C10H18

Структурная по углеродному скелету, положению тройной связи, межклассовая

Строение предельных углеводородов

Рис. 2. Строение предельных углеводородов.

Класс аренов (ароматических углеводородов) выделяется в отдельную группу. Арены содержат бензольное кольцо и отличаются химическими свойствами от насыщенных и ненасыщенных углеводородов.

Примеры непредельных углеводородов

Рис. 3. Примеры непредельных углеводородов.

Что мы узнали?

Предельные (насыщенные) и непредельные (ненасыщенные) углеводороды – две группы веществ, включающие отдельные классы, которые отличаются строением и свойствами. К предельным углеводородам относятся линейные алканы и циклические циклоалканы. К непредельным углеводородам относятся алкены с одной двойной связью, алкадиены с двумя двойными связями и алкины с одной тройной связью. Между классами возможна межклассовая изомерия: между алкенами и циклоалканами, между алкинами и алкадиенами.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.1. Всего получено оценок: 194.

Предметы