कार्बनिक रसायन विज्ञान की बुनियादी अवधारणाएँ। हाइड्रोकार्बन

हाइड्रोकार्बन (मीथेन और उसके समरूप) का सामान्य सूत्र C है एनएच 2 एन+2। पहले चार हाइड्रोकार्बन मीथेन, ईथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन कहलाते हैं। इस श्रृंखला के उच्च सदस्यों के नाम में जड़ - ग्रीक अंक और प्रत्यय -न शामिल हैं। अल्केन्स के नाम IUPAC नामकरण का आधार बनते हैं।

व्यवस्थित नामकरण के नियम:

  • मुख्य श्रृंखला नियम।

क्रम में निम्नलिखित मानदंडों के आधार पर मुख्य सर्किट का चयन किया जाता है:

    • कार्यात्मक प्रतिस्थापन की अधिकतम संख्या।
    • एकाधिक बांड की अधिकतम संख्या।
    • अधिकतम लंबाई।
    • पक्ष हाइड्रोकार्बन समूहों की अधिकतम संख्या।
  • कम से कम संख्या (स्थानीय) का नियम।

अरबी अंकों में मुख्य श्रृंखला को एक छोर से दूसरे छोर तक गिना जाता है। प्रत्येक स्थानापन्न मुख्य श्रृंखला के कार्बन परमाणु की संख्या प्राप्त करता है जिससे वह जुड़ा होता है। क्रमांकन अनुक्रम इस तरह से चुना जाता है कि प्रतिस्थापन (स्थानीय) की संख्या का योग सबसे छोटा होता है। यह नियम एकचक्रीय यौगिकों की संख्यांकन पर भी लागू होता है।

  • कट्टरपंथी नियम।

सभी हाइड्रोकार्बन पक्ष समूहों को मोनोवैलेंट (एकल बंधुआ) रेडिकल माना जाता है। यदि साइड रेडिकल में ही साइड चेन होती है, तो उपरोक्त नियमों के अनुसार इसमें एक अतिरिक्त मुख्य चेन का चयन किया जाता है, जिसे मुख्य चेन से जुड़े कार्बन परमाणु से शुरू करके क्रमांकित किया जाता है।

  • वर्णमाला क्रम नियम।

कंपाउंड का नाम प्रतिस्थापन की सूची से शुरू होता है, जो उनके नामों को वर्णानुक्रम में दर्शाता है। प्रत्येक स्थानापन्न का नाम मुख्य श्रृंखला में उसकी संख्या से पहले होता है। कई प्रतिस्थापियों की उपस्थिति को उपसर्गों-अंकों द्वारा इंगित किया जाता है: di-, त्रि-, टेट्रा-, आदि। उसके बाद, मुख्य श्रृंखला के अनुरूप हाइड्रोकार्बन कहा जाता है।

तालिका में। चित्र 12.1 में पहले पांच हाइड्रोकार्बन के नाम, उनके मूलक, संभावित समावयवी और उनके संबंधित सूत्र दिखाए गए हैं। मूलांक के नाम के अंत में प्रत्यय -इल लगा होता है।

सूत्र

नाम

हाइड्रोकार्बन

मौलिक

कोयला-
हाइड्रोजन

मौलिक

isopropyl

मिथाइलप्रोपेन
(आइसो-ब्यूटेन)

मिथाइलप्रोपाइल
(आइसो-ब्यूटाइल)

tert-butyl

मिथाइलब्यूटेन
(आइसोपेंटेन)

मिथाइलब्यूटाइल
(आइसोपेंटाइल)

डाइमिथाइलप्रोपेन
(नियोपेंटेन)

डाइमिथाइलप्रोपाइल
(निओपेंटाइल)

तालिका 12.1।

विश्वकोश श्रृंखला के अल्कनेस सी एनएच 2 एन +2 .

उदाहरण। हेक्सेन के सभी समावयवियों के नाम लिखिए।

उदाहरण। निम्नलिखित संरचना के एल्केन का नाम बताइए

इस उदाहरण में, दो बारह-परमाणु शृंखलाओं में से वह चुनी जाती है जिसमें संख्याओं का योग सबसे छोटा होता है (नियम 2)।

तालिका में दिए गए शाखित मूलकों के नामों का उपयोग करना। 12.2,

मौलिक

नाम

मौलिक

नाम

isopropyl

आइसोपेंटाइल

आइसोबुटिल

निओपेंटाइल

सेकंड ब्यूटाइल

तृतीयक-पेंटाइल

tert-butyl

isohexyl

तालिका 12.2।

शाखित मूलकों के नाम।

इस अल्केन का नाम कुछ सरल है:

10-टर्ट-ब्यूटाइल-2,2-(डाइमिथाइल)-7-प्रोपाइल-4-आइसोप्रोपाइल-3-एथिल डोडेकेन।

जब दो हाइड्रोजन परमाणुओं के नुकसान के साथ एक चक्र में हाइड्रोकार्बन श्रृंखला को बंद कर दिया जाता है, तो सामान्य सूत्र सी के साथ मोनोसायक्लोल्केन बनते हैं एनएच 2 एन. C3 से चक्रण प्रारम्भ होता है, C से नाम बनते हैं एनसाइक्लो के साथ उपसर्ग:

पॉलीसाइक्लिक एल्केन्स।उनके नाम उपसर्ग बाइसाइक्लो-, ट्राईसाइक्लो- आदि से बनते हैं। बाइसाइक्लिक और ट्राईसाइक्लिक यौगिकों में अणु में क्रमशः दो और तीन चक्र होते हैं, वर्ग कोष्ठक में उनकी संरचना का वर्णन करने के लिए प्रत्येक में कार्बन परमाणुओं की संख्या घटते क्रम में इंगित करते हैं। नोडल परमाणुओं को जोड़ने वाली जंजीरें; सूत्र के तहत परमाणु का नाम:

इस ट्राईसाइक्लिक हाइड्रोकार्बन को आमतौर पर एडामेंटेन (चेक एडमैंट, डायमंड से) के रूप में जाना जाता है क्योंकि यह तीन फ्यूज्ड साइक्लोहेक्सेन रिंगों का एक संयोजन है जिसके परिणामस्वरूप क्रिस्टल जाली में कार्बन परमाणुओं की हीरे जैसी व्यवस्था होती है।

एक सामान्य कार्बन परमाणु वाले चक्रीय हाइड्रोकार्बन को स्पाइरन कहा जाता है, उदाहरण के लिए, स्पाइरो-5,5-अंडेकेन:

प्लेनर चक्रीय अणु अस्थिर होते हैं, इसलिए विभिन्न गठनात्मक आइसोमर्स बनते हैं। विन्यासात्मक आइसोमर्स के विपरीत (अभिविन्यास की परवाह किए बिना एक अणु में परमाणुओं की स्थानिक व्यवस्था), अणुओं के विन्यास को बनाए रखते हुए औपचारिक रूप से सरल बांडों के चारों ओर परमाणुओं या रेडिकल्स के रोटेशन से ही गठनात्मक आइसोमर्स एक दूसरे से भिन्न होते हैं। स्थिर कन्फर्मर के बनने की ऊर्जा कहलाती है गठनात्मक.

अनुरूप गतिशील संतुलन में हैं और अस्थिर रूपों के माध्यम से एक दूसरे में परिवर्तित हो जाते हैं। तलीय चक्रों की अस्थिरता आबंध कोणों की महत्वपूर्ण विकृति के कारण होती है। साइक्लोहेक्सेन सी 6 एच 12 के लिए टेट्राहेड्रल बांड कोणों को बनाए रखते हुए, दो स्थिर अनुरूपता संभव है: कुर्सी (ए) के रूप में और स्नान (बी) के रूप में:

बेशक, कार्बन को सबसे आम रासायनिक तत्वों की संख्या के लिए जिम्मेदार नहीं ठहराया जा सकता है। पृथ्वी की पपड़ी में यह केवल 0.12% है। लेकिन यह असाधारण किस्म के रासायनिक यौगिकों में अन्य सभी तत्वों से भिन्न है। कार्बन के वर्तमान में ज्ञात यौगिकों की संख्या अन्य सभी तत्वों के संयुक्त यौगिकों की संख्या के दोगुने से अधिक है।

कार्बन की इस ख़ासियत को इसके परमाणुओं की रासायनिक बंधन बनाने की विशेष क्षमता द्वारा समझाया गया है। एक नियम के रूप में, कार्बन टेट्रावैलेंट है। इसके परमाणु कम या ज्यादा लंबी श्रृंखलाओं के साथ-साथ छल्ले बनाने के लिए एक दूसरे से जुड़ सकते हैं।

वैलेंस की शेष मुक्त इकाइयाँ हाइड्रोजन से आसानी से संतृप्त हो जाती हैं। परिणाम हाइड्रोकार्बन है। उनमें से सबसे सरल - मीथेन - के साथ हम पहले ही मिल चुके हैं। अगले, अधिक जटिल हाइड्रोकार्बन को इथेन कहा जाता है। इसके अणु में दो कार्बन परमाणु और छह हाइड्रोजन परमाणु होते हैं। एक तीसरे कार्बन परमाणु के अतिरिक्त और हाइड्रोजन के साथ मुक्त वैलेंस की संतृप्ति से सूत्र C3 H8 के साथ प्रोपेन का निर्माण होता है।

चार कार्बन परमाणुओं वाले अगले हाइड्रोकार्बन को ब्यूटेन कहा जाता है और इसकी रचना C4H10 है। कभी लंबी कार्बन शृंखला बनाना भी संभव है। 100 से अधिक कार्बन परमाणुओं वाली श्रृंखला के सदस्य अब ज्ञात हैं। मीथेन से ब्यूटेन तक के हाइड्रोकार्बन सामान्य परिस्थितियों में गैसीय होते हैं। पेंटेन से शुरू करते हुए, जिसमें पाँच कार्बन परमाणु होते हैं, वे तरल होते हैं। 17 या अधिक कार्बन परमाणुओं वाले यौगिक कमरे के तापमान पर ठोस होते हैं।

हाइड्रोकार्बन मीथेन, ईथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन, आदि कई यौगिक बनाते हैं जो संरचना और रासायनिक गुणों में एक दूसरे के बहुत करीब होते हैं। तालिका "अल्केन्स की श्रृंखला" इस श्रृंखला के सबसे महत्वपूर्ण सदस्यों के नाम और सूत्र दिखाती है। जाहिर है, प्रत्येक बाद का पदार्थ एक अतिरिक्त सीएच 2 समूह की उपस्थिति से पिछले एक से संरचना में भिन्न होता है। इसलिए, n कार्बन परमाणुओं वाले हाइड्रोकार्बन का सामान्य सूत्र СnН 2 n+2 है। इस प्रकार, एक अणु में हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या कार्बन परमाणुओं की संख्या के दोगुने से 2 अधिक है।

अल्केन्स की संख्या

कार्बन परमाणुओं की संख्या

सकल सूत्र

नाम

ये दो अतिरिक्त हाइड्रोजन परमाणु कार्बन शृंखला के सिरों पर हैं। यौगिकों की ऐसी श्रृंखला को समजातीय श्रेणी कहते हैं। हाइड्रोकार्बन की दी गई श्रृंखला के अलग-अलग सदस्यों के नाम प्रत्यय "ए" के साथ समाप्त होते हैं, और साथ में उन्हें एल्केन्स कहा जाता है।

तरल और ठोस एल्केन मुख्य रूप से तेल में पाए जाते हैं, साथ ही भूरे रंग के कोयले से प्राप्त टार में भी। अल्केन्स, मुख्यतः छह से दस कार्बन परमाणुओं के साथ, जैसे ऑक्टेन, गैसोलीन का हिस्सा हैं। श्रृंखला में उनका अनुसरण करने वाले तरल अल्केन्स डीजल ईंधन और चिकनाई वाले तेलों के मुख्य घटक हैं। इस श्रेणी के ठोस हाइड्रोकार्बन के मिश्रण को पैराफिन कहा जाता है।

अल्केन्स को न केवल एक सीधी श्रृंखला के साथ जाना जाता है, बल्कि एक शाखित कार्बन श्रृंखला के साथ भी जाना जाता है। उदाहरण के लिए, हाइड्रोकार्बन सी 4 एच 10 के लिए, संरचना के दो प्रकार संभव हैं:

निम्नलिखित हाइड्रोकार्बन सी 5 एच 12 के लिए, तीन संरचनाएं पहले से ही संभव हैं:

श्रृंखला के उच्च सदस्यों में ऐसे रूपों की संख्या तेजी से बढ़ती है। गणना से पता चलता है कि सी 10 एच 12 के लिए यह पहले से ही 75 संभव है, सी 13 एच 28 - 802 के लिए, और सी 20 एच 42 - 366 319 विभिन्न संरचनाओं के लिए! ऐसे यौगिक, जो एक दूसरे से केवल संरचना में भिन्न होते हैं, लेकिन संघटन में नहीं, समावयव कहलाते हैं। हालांकि, प्रकृति और प्रौद्योगिकी दोनों में, सीधी कार्बन श्रृंखला वाले हाइड्रोकार्बन अधिक सामान्य हैं।

व्याख्यान योजना

1. नामकरण और समावयवता।

2. नामकरण।

3. प्राप्त करने के तरीके।

4. भौतिक गुण और संरचना।

5. रासायनिक गुण।

6. एक सहसंयोजक बंधन के गुण।

7. आणविक कक्षाओं का सिद्धांत।

8. संकरण।

9. कार्बनिक अभिक्रियाओं का वर्गीकरण।

10. कार्बनिक यौगिकों का वर्गीकरण।

1. नामकरण और समावयवता।

परिभाषा : कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं से बने कार्बनिक यौगिकों को हाइड्रोकार्बन कहा जाता है.

सीमित संतृप्त हाइड्रोकार्बन, अल्केन्स - कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं से निर्मित कार्बनिक यौगिक कहलाते हैं, जिसके अणुओं में प्रत्येक कार्बन परमाणु पड़ोसी कार्बन परमाणु से एक से अधिक बंधन (एक वैलेंसी) से जुड़ा होता है। कार्बन परमाणुओं के संबंध में खर्च नहीं किए गए वैलेंस हाइड्रोजन से संतृप्त होते हैं। राज्य में सभी कार्बन परमाणु हैं एसपी 3 -संकरण।

लिमिट हाइड्रोकार्बन सामान्य सूत्र C n H 2n+2 के साथ एक सजातीय श्रेणी बनाते हैं। अल्केन्स की सजातीय श्रृंखला का पूर्वज मीथेन है। अल्केन्स की सजातीय श्रृंखला के पहले दस सदस्य हैं:

मीथेन, इथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन, पेंटेन, हेक्सेन। हेप्टेन, ऑक्टेन, नॉनने, डिकेन .

अल्केन अणु में एक कार्बन परमाणु, जो एक से अधिक पड़ोसी कार्बन परमाणु से जुड़ा नहीं है, को प्राथमिक कहा जाता है। अल्केन अणु में एक कार्बन परमाणु, जो दो से अधिक पड़ोसी कार्बन परमाणुओं से जुड़ा नहीं है, को द्वितीयक कहा जाता है। अल्केन अणु में एक कार्बन परमाणु तीन से अधिक पड़ोसी कार्बन परमाणुओं से जुड़ा नहीं होता है, जिसे तृतीयक कहा जाता है। अल्केन अणु में कार्बन परमाणु, चार पड़ोसी कार्बन परमाणुओं से जुड़ा होता है, जिसे चतुर्धातुक कहा जाता है।

अल्केन्स की विशेषता संरचनात्मक समरूपता है। सजातीय श्रृंखला के चौथे सदस्य ब्यूटेन से शुरू होकर, कई संरचनाएं एक आणविक सूत्र के अनुरूप हो सकती हैं:

ब्यूटेन में दो आइसोमर्स हो सकते हैं, पेंटेन में तीन हो सकते हैं, हेक्सेन में पांच हो सकते हैं, और इसी तरह।किसी भी होमोलॉग के आइसोमर्स की संख्या सूत्र से गणना की जा सकती है यदि समरूप श्रृंखला के पूर्ववर्ती सदस्य के आइसोमर्स की संख्या ज्ञात हो।

आइसोमेरिक यौगिकों के अणुओं की संरचना को कार्बन रीढ़ की हड्डी के रूप में दर्शाया जा सकता है, जिसमें अल्केन अणुओं के मोनोवलेंट समूह या अवशेष जुड़े होते हैं। ऐसे अवशेषों का एक विशेष नाम है।

परिभाषा : हाइड्रोजन परमाणु को हटाने के बाद बचे हुए एल्केन अणु को रेडिकल कहा जाता है। इस मामले में, एक एल्काइल या अल्काइल रेडिकल।

मूल एल्केन अणु के नाम पर यूनिवैलेंट रेडिकल्स का नाम रखा गया है। इस मामले में, संतृप्त हाइड्रोकार्बन के प्रत्यय "ए" को "गाद" से बदल दिया जाता है। उदाहरण के लिए:

किस परमाणु के आधार पर एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है, प्राथमिक, द्वितीयक और तृतीयक मूलक प्रतिष्ठित होते हैं। एक अशाखित प्राथमिक रेडिकल को सामान्य कहा जाता है और इसे लोअरकेस अक्षर द्वारा निरूपित किया जाता है " एन-».

नामकरण में कार्बनिक यौगिकों की संरचनाओं की विविधता परिलक्षित होती है - नामों की एक प्रणाली जिसमें प्रत्येक नाम केवल एक यौगिक से मेल खाता है।

2. नामकरण।

कार्बनिक रसायन में तीन नामकरण हैं। लेकिन हर नाम से मेल खाना चाहिए।

1. तुच्छ नामकरण ऐतिहासिक रूप से स्थापित नामों की एक प्रणाली है, लेकिन आज भी इसका उपयोग किया जाता है। ये नाम कार्बनिक रसायन के विकास की प्रारंभिक अवधि में दिए गए हैं और अणुओं की संरचना को प्रतिबिंबित नहीं करते हैं। तुच्छ नामों के उदाहरण एल्केन्स की सजातीय श्रृंखला के पहले चार सदस्यों के नाम हैं।

2. तर्कसंगत नामकरण द्वारा अणुओं की संरचना को ध्यान में रखा जाता है। सजातीय श्रेणी के पहले सदस्य का नाम कार्बनिक यौगिक के नाम के आधार के रूप में लिया जाता है। शेष यौगिकों को इसके डेरिवेटिव के रूप में माना जाता है, जिसमें हाइड्रोजन परमाणुओं को एल्काइल रेडिकल्स द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। उदाहरण के लिए:

द्रव्यमान के आरोही क्रम में अल्काइल रेडिकल्स सूचीबद्ध हैं। सामान्य रेडिकल आइसोमेरिक रेडिकल से पुराना है। यदि एक से अधिक प्रतिस्थापन मूलक हैं, तो उनकी संख्या उपसर्गों द्वारा इंगित की जाती है डि-तीन-टेट्रा- .

जैसे-जैसे यौगिकों की संख्या बढ़ी, तर्कसंगत नामकरण का उपयोग असुविधाजनक हो गया, और रसायनज्ञ एक परमाणु या परमाणुओं के समूह पर विचार करने लगे, लेकिन कार्बन परमाणुओं की एक श्रृंखला द्वारा बनाई गई संरचना।

3. एक व्यवस्थित नामकरण में सबसे बड़ी श्रृंखला पर विचार किया जाता है। जिनेवा में 1892 में रसायनज्ञों की कांग्रेस में व्यवस्थित नामकरण की नींव रखी गई थी। नामकरण के नाम का आधार क्या था - जिनेवा। 1930 में लीग में कांग्रेस में व्यवस्थित नामकरण में सुधार किया गया था। लीज नामकरण दिखाई दिया। व्यवस्थित नामकरण के आधुनिक संस्करण को 1957 में इंटरनेशनल यूनियन फॉर प्योर एंड एप्लाइड केमिस्ट्री (IUPAC) द्वारा अपनाया गया था। और 1965 में सुधार हुआ।

व्यवस्थित नामकरण के अनुसार एक कार्बनिक यौगिक का नाम देने के लिए, यह आवश्यक है:

सबसे लंबी (मुख्य) श्रृंखला चुनें;

समूहों की वरिष्ठता तय करें;

मुख्य श्रृंखला को क्रमांकित करें, उच्चतम समूह को स्थानीय संख्याओं में से सबसे छोटा दें;

सूची उपसर्ग;

कनेक्शन का पूरा नाम संकलित करें।

सीमा, मीथेन श्रृंखला के हाइड्रोकार्बन (alkanes)

अल्केन्स, या पैराफिन, एलिफैटिक संतृप्त हाइड्रोकार्बन हैं, जिनके अणुओं में कार्बन परमाणु एक साधारण से जुड़े होते हैंएस -संचार। कार्बन परमाणु की शेष वैलेंस, अन्य कार्बन परमाणुओं के साथ बंधन पर खर्च नहीं की जाती है, पूरी तरह से हाइड्रोजन से संतृप्त होती है। इसलिए, संतृप्त हाइड्रोकार्बन में अणु में अधिकतम संख्या में हाइड्रोजन परमाणु होते हैं।

अनेक ऐल्केनों के हाइड्रोकार्बन का सामान्य सूत्र होता है सी एन एच 2एन + 2. तालिका कई अल्केन्स और उनके कुछ भौतिक गुणों के कुछ प्रतिनिधियों को दिखाती है।

सूत्र

नाम

कट्टरपंथी का नाम

टी पीएल। 0 एस

टी गठरी 0 एस

सीएच 4

मीथेन

मिथाइल

सी 2 एच 6

एटैन

एथिल

सी 3 एच 8

प्रोपेन

प्रोपिल

सी 4 एच 10

बुटान

ब्यूटाइल

सी 4 एच 10

आइसोब्यूटेन

आइसोबुटिल

सी 5 एच 12

पैंटेन

पेन्टाइल

सी 5 एच 12

आइसोपेंटेन

आइसोपेंटाइल

सी 5 एच 12

निओपेंटेन

निओपेंटाइल

सी 6 एच 14

हेक्सेन

हेक्साइल

सी 7 एच 16

हेपटैन

हेप्टाइल

सी 10 एच 22

डीन

दशमक

सी 15 एच 32

pentadecane

सी 20 एच 42

eicosan

तालिका से पता चलता है कि ये हाइड्रोकार्बन समूहों की संख्या में एक दूसरे से भिन्न होते हैं - सीएच 2 - संरचना में समान की ऐसी श्रृंखला, समान रासायनिक गुण होते हैं और इन समूहों की संख्या में एक-दूसरे से भिन्न होते हैं, एक समरूप श्रृंखला कहलाती है। तथा इसे बनाने वाले पदार्थ कहलाते हैं सजातीय .

सिम्युलेटर नंबर 1 - होमोलोग्स और आइसोमर्स

ट्रेनर नंबर 2। - संतृप्त हाइड्रोकार्बन की सजातीय श्रृंखला

भौतिक गुण

मीथेन की सजातीय श्रृंखला के पहले चार सदस्य गैसीय पदार्थ हैं, जो पेंटेन से शुरू होते हैं, तरल होते हैं, और 16 और उससे अधिक कार्बन परमाणुओं वाले हाइड्रोकार्बन ठोस होते हैं (साधारण तापमान पर)। अल्केन्स गैर-ध्रुवीय यौगिक हैं और इनका ध्रुवीकरण करना मुश्किल है। वे पानी से हल्के होते हैं और व्यावहारिक रूप से इसमें अघुलनशील होते हैं। वे उच्च ध्रुवता वाले अन्य सॉल्वैंट्स में भी नहीं घुलते हैं। कई कार्बनिक पदार्थों के लिए तरल एल्केन्स अच्छे सॉल्वैंट्स हैं। मीथेन और ईथेन, साथ ही उच्च एल्केन्स गंधहीन होते हैं। अल्केन्स ज्वलनशील पदार्थ हैं। मीथेन रंगहीन ज्वाला से जलती है।

अल्केन्स प्राप्त करना

अल्केन्स प्राप्त करने के लिए मुख्य रूप से प्राकृतिक स्रोतों का उपयोग किया जाता है।

गैसीय अल्केन्स प्राकृतिक और संबंधित पेट्रोलियम गैसों से प्राप्त होते हैं, और ठोस एल्केन्स तेल से प्राप्त होते हैं। ठोस उच्च आणविक भार एल्केन्स का एक प्राकृतिक मिश्रण है पहाड़ मोम -प्राकृतिक कोलतार।

1. सरल पदार्थों से :

एन सी + 2 एनएच 2 500 डिग्री सेल्सियस, बिल्ली →से एनएच 2 एन + 2

2. एल्केन्स के हैलोजन डेरिवेटिव पर धात्विक सोडियम की क्रिया A. वर्त्ज़ प्रतिक्रिया:

2CH 3 -Cl + 2Na → CH 3 -CH 3 + 2NaCl

अल्केन्स के रासायनिक गुण

1. प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ - हैलोजनीकरण (मंचन)

सीएच 4 + सीएल 2 hν →सीएच 3 सीएल (क्लोरोमेथेन) + एचसीएल (1 चरण);

मीथेन

सीएच 3 सीएल + सीएल 2 एचवीसीएच 2 सीएल 2 (डाइक्लोरोमेथेन) + एचसीएल (चरण 2);

सी एच 2 सीएल 2 + सीएल 2 hν →सीएचसीएल 3 (ट्राइक्लोरोमेथेन) + एचसीएल (स्टेज 3);

सीएचसीएल 3 + सीएल 2 hν →सीसीएल 4 (क्लोरोमीथेन) + एचसीएल (चरण 4)।

2. दहन प्रतिक्रियाएँ (हल्की गैर-धूम्रपान लौ से जलाएं)

सी एन एच 2एन + 2 + ओ 2 टी →एनसीओ 2 + (एन+1) एच 2 ओ

3. अपघटन प्रतिक्रियाएँ

एक) खुर 700-1000 ° C के तापमान पर, (-С-С-) बंधन टूट जाते हैं:

सी 10 एच 22 → सी 5 एच 12 + सी 5 एच 10

बी) पायरोलिसिस 1000 ° C के तापमान पर, सभी बंधन टूट जाते हैं, उत्पाद C (कालिख) और H 2 हैं:

सी एच 4 1000 डिग्री सेल्सियस →सी + 2 एच 2

आवेदन पत्र

· सीमित हाइड्रोकार्बन का व्यापक रूप से मानव जीवन और गतिविधि के विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।

· ईंधन के रूप में उपयोग - बॉयलर संयंत्रों में, गैसोलीन, डीजल ईंधन, विमानन ईंधन, घरेलू स्टोव के लिए प्रोपेन-ब्यूटेन मिश्रण सिलेंडर

· वैसलीन का उपयोग दवा, इत्र, सौंदर्य प्रसाधन में किया जाता है, उच्च अल्केन्स चिकनाई वाले तेलों का हिस्सा हैं, अल्केन यौगिकों का उपयोग घरेलू रेफ्रिजरेटर में रेफ्रिजरेंट के रूप में किया जाता है।

· आइसोमेरिक पेंटेन और हेक्सेन के मिश्रण को पेट्रोलियम ईथर कहा जाता है और इसका उपयोग विलायक के रूप में किया जाता है। साइक्लोहेक्सेन का व्यापक रूप से विलायक के रूप में और बहुलक संश्लेषण के लिए उपयोग किया जाता है।

· मीथेन का इस्तेमाल टायर और पेंट बनाने में किया जाता है

· आधुनिक दुनिया में अल्केन्स का महत्व बहुत अधिक है। पेट्रोकेमिकल उद्योग में, संतृप्त हाइड्रोकार्बन विभिन्न प्रकार के कार्बनिक यौगिकों को प्राप्त करने का आधार हैं, जो प्लास्टिक, रबर, सिंथेटिक फाइबर, डिटर्जेंट और कई अन्य पदार्थों के उत्पादन के लिए मध्यवर्ती उत्पादों को प्राप्त करने की प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण कच्चा माल है। चिकित्सा, इत्र और सौंदर्य प्रसाधनों में महान मूल्य।

फिक्सिंग के लिए कार्य

नंबर 1। एथेन और ब्यूटेन की दहन अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए।

№2. निम्नलिखित हैलोएल्केन्स से ब्यूटेन के उत्पादन के लिए प्रतिक्रिया समीकरण लिखिए:

सीएच 3 - सीएल (क्लोरोमेथेन) और सी 2 एच 5 - आई (आयोडोइथेन)।

संख्या 3। योजना के अनुसार परिवर्तन करें, उत्पादों का नाम दें:

सी → सीएच 4 → सीएच 3 सीएल → सी 2 एच 6 → सीओ 2

नंबर 4। पहेली हल करें

क्षैतिज रूप से:

1. आणविक सूत्र C3 H8 वाला एक अल्केन।
2. संतृप्त हाइड्रोकार्बन का सबसे सरल प्रतिनिधि।
3. फ्रांसीसी रसायनज्ञ, जिसका नाम धातु सोडियम के साथ संतृप्त हाइड्रोकार्बन के हैलोजन डेरिवेटिव की बातचीत से लंबी कार्बन श्रृंखला के साथ हाइड्रोकार्बन प्राप्त करने की प्रतिक्रिया है।
4. एक ज्यामितीय आकृति जो मीथेन अणु की स्थानिक संरचना से मिलती जुलती है।
5. ट्राइक्लोरोमीथेन।
6. मूलांक C2H5 का नाम -।
7. अल्केन्स के लिए सबसे विशिष्ट प्रकार की प्रतिक्रियाएँ।
8. सामान्य परिस्थितियों में अल्केन्स के पहले चार प्रतिनिधियों की समग्र स्थिति।

यदि आपने प्रश्नों का सही उत्तर दिया है, तो हाइलाइट किए गए कॉलम में खड़ीसंतृप्त हाइड्रोकार्बन के नामों में से एक प्राप्त करें। इस शब्द का नाम बताएं?

.
अल्कनेस - अंतरराष्ट्रीय नामकरण के अनुसार संतृप्त हाइड्रोकार्बन का नाम। पैराफिन संतृप्त हाइड्रोकार्बन के लिए ऐतिहासिक रूप से संरक्षित नाम है।

इन यौगिकों के अणुओं में कार्बन और हाइड्रोजन के सभी संयोजी बंध पूर्णतः संतृप्त होते हैं। यही कारण है कि ये हाइड्रोकार्बन योगात्मक अभिक्रियाओं में सक्षम नहीं होते हैं। इस संबंध में, हाइड्रोकार्बन के इस वर्ग को निम्नानुसार परिभाषित किया जा सकता है:
सामान्य सूत्र C n H 2n+2 वाले हाइड्रोकार्बन जो हाइड्रोजन और अन्य तत्वों को नहीं जोड़ते हैं, कहलाते हैं संतृप्त हाइड्रोकार्बन या अल्केन्स (पैराफिन).

संतृप्त हाइड्रोकार्बन का सबसे सरल प्रतिनिधि है मीथेन।

मीथेन अणु की संरचना।

मीथेन का आणविक सूत्र CH4 है।
चूंकि संकरण शामिल है एस- इलेक्ट्रॉन और तीन पी- इलेक्ट्रॉन, तो इस प्रकार को एसपी 3 - संकरण कहा जाता है।
वैलेंस कोण: 109 डिग्री।

मीथेन होमोलॉग्स।

मीथेन के समान कई हाइड्रोकार्बन हैं, अर्थात। मीथेन होमोलॉग्स (ग्रीक "होमोलॉग" - समान)। अणु में दो, तीन, चार या अधिक कार्बन परमाणु होते हैं। प्रत्येक अनुवर्ती हाइड्रोकार्बन परमाणुओं के एक समूह द्वारा पिछले एक से भिन्न होता है सीएच 2. उदाहरण के लिए, यदि आप मानसिक रूप से CH 2 समूह को CH 4 मीथेन अणु में जोड़ते हैं (CH 2 समूह को एक समरूप अंतर कहा जाता है), तो मीथेन श्रृंखला का अगला हाइड्रोकार्बन प्राप्त होता है - ईथेन C 2 H 6, आदि।

मीथेन की सजातीय रेड।

सीएच 4 - मीथेन

सी 2 एच 6 - ईथेन

सी 3 एच 8 - प्रोपेन

सी 4 एच 10 - ब्यूटेन

सी 5 एच 12 - पेंटेन

सी 6 एच 14 - हेक्सेन

सी 7 एच 16 - हेप्टेन

सी 9 एच 20 - नॉनन

समावयवता और नामकरण।

संतृप्त शाखित श्रृंखला हाइड्रोकार्बन के नामों को संकलित करने के लिए, यह माना जाता है कि सभी अणुओं में हाइड्रोजन परमाणुओं को विभिन्न रेडिकल्स द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। किसी दिए गए हाइड्रोकार्बन के नाम निर्धारित करने के लिए, एक निश्चित क्रम का पालन किया जाता है:

  1. सबसे लंबी कार्बन श्रृंखला को सूत्र में चुना जाता है और कार्बन परमाणुओं के प्रतीकों को क्रमांकित किया जाता है, जो श्रृंखला के अंत से शुरू होता है, जिसके करीब शाखाएं हैं।
  2. वे रेडिकल्स को नाम देते हैं (सबसे सरल से शुरू करते हुए) और गिने हुए कार्बन परमाणुओं के स्थान को इंगित करने के लिए संख्याओं का उपयोग करते हैं। यदि एक ही कार्बन परमाणु में दो समान रेडिकल हैं, तो संख्या दो बार दोहराई जाती है। ग्रीक ("डी" - दो, "तीन" - तीन, "टेट्रा" - चार, आदि) में समान रेडिकल्स की संख्या का संकेत दिया गया है।
  3. इस हाइड्रोकार्बन का पूरा नाम क्रमांकित श्रृंखला में कार्बन परमाणुओं की संख्या से दिया गया है।

प्रकृति में ढूँढना।

संतृप्त हाइड्रोकार्बन का सबसे सरल प्रतिनिधि है मीथेन- हवा की पहुंच के बिना पौधे और पशु जीवों के अवशेषों के अपघटन के परिणामस्वरूप प्रकृति में बनता है। यह दलदली जल निकायों में गैस के बुलबुले की उपस्थिति की व्याख्या करता है। कभी-कभी कोयले की परतों से मीथेन निकलती है और खानों में जमा हो जाती है। मीथेन प्राकृतिक गैस का बड़ा हिस्सा बनाती है ( 80 -97% ). यह तेल उत्पादन के दौरान निकलने वाली गैसों में भी पाया जाता है। प्राकृतिक गैस और पेट्रोलियम गैसों की संरचना में ईथेन सी 2 एच 6, प्रोपेन सी 3 एच 8, ब्यूटेन सी 4 एच 10 और कुछ अन्य शामिल हैं। गैसीय, तरल और ठोस संतृप्त हाइड्रोकार्बन तेल में निहित होते हैं।

भौतिक गुण।

मीथेन एक रंगहीन और गंधहीन गैस है, जो हवा से लगभग 2 गुना हल्की है, पानी में थोड़ी घुलनशील है। ईथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन सामान्य परिस्थितियों में गैसें हैं, पेंटेन से पेंटाडेकेन तक तरल हैं, और निम्नलिखित समरूप ठोस हैं।
संतृप्त हाइड्रोकार्बन के सापेक्ष आणविक द्रव्यमान में वृद्धि के साथ, उनके क्वथनांक और गलनांक स्वाभाविक रूप से बढ़ जाते हैं।

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