선형 알칸 그 일반 화학식 -C n은 포화 탄화수소 N H 2 N + 2 . 포화 탄화수소이므로 모든 결합은 단순 (CH)이며 탄소와 수소 원자로 만 구성됩니다. 이소 파라핀이라고 불리는 분 지형 알칸과 구별되는 파라핀이라고도합니다.
이 탄화수소에는 가지와 고리가 없습니다. 이 유기 화합물 계열은 계통보다 사슬 (직쇄 알칸)과 더 유사합니다. 또는 요리 각도에서 스파게티 (날것 및 조리)까지.
생 스파게티가 덜 부서 진다면 선형 알칸과 훨씬 더 유사합니다. 출처 : Pixabay.
생 스파게티는 깨지는 경향이 뚜렷하지만 선형 알칸의 이상적이고 고립 된 상태를 나타냅니다. 조리 된 음식은 알 덴테인지 아닌지에 관계없이 자연스럽고 시너지 효과가있는 상태에 접근합니다.
이러한 유형의 탄화수소는 천연 가스 및 유전에서 자연적으로 발견됩니다. 가장 가벼운 것은 윤활 특성이있는 반면 무거운 것은 바람직하지 않은 아스팔트처럼 행동합니다. 그러나 파라핀에는 용해됩니다. 그들은 용제, 윤활유, 연료 및 아스팔트로 매우 잘 사용됩니다.
선형 알칸의 구조
여러 떼
이들 알칸의 일반 식은 C n H 2n + 2 라고 언급되었습니다 . 이 공식은 실제로 선형이든 분 지형이든 모든 알칸에 대해 동일합니다. n-의 차이는 "정상"을 의미하는 알칸의 공식에 선행합니다.
이 n-은 탄소수가 4 이하 (n ≤ 4) 인 알칸에는 불필요하다는 것을 나중에 알 수 있습니다.
선 또는 사슬은 단일 탄소 원자로 구성 될 수 없으므로 설명을 위해 메탄 (CH 4 , n = 1) 은 제외됩니다 . n = 2이면 에탄, CH 3 -CH 3이 있습니다. 이 알칸 개의 메틸기, CH 구성 유의 3 함께 연결.
탄소 수를 증가 시키면, n = 3은 알칸 프로판 CH 3 -CH 2 -CH 3을 제공 합니다. 이제 메틸렌이라는 새로운 그룹 CH 2 가 나타납니다 . 선형 알칸이 아무리 크더라도 항상 CH 3 및 CH 2의 두 그룹 만 있습니다.
사슬의 길이
선형 알칸의 탄소 수가 증가하면 모든 결과 구조에 상수가 있습니다. 메틸렌 기 수가 증가합니다. 예를 들어, n = 4, 5 및 6 인 선형 알칸을 가정합니다.
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 (n- 부탄)
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 (n- 펜탄)
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 (n- 헥산)
체인은 구조에 CH 2 그룹을 추가하기 때문에 더 길어집니다 . 따라서 길거나 짧은 선형 알칸은 CH 2 가 두 개의 말단 CH 3 그룹을 분리 하는 수에 따라 다릅니다 . 이러한 모든 알칸은 두 이러한 CH이 3 : 체인의 시작 부분과 그것의 끝에. 더 많이 가지면 가지가 있음을 의미합니다.
마찬가지로, CH 그룹의 전체 부재는 분지에만 존재하거나 사슬의 탄소 중 하나에 부착 된 치환기가있을 때 볼 수 있습니다.
구조식은 다음과 같이 요약 할 수 있습니다 : CH 3 (CH 2 ) n-2 CH 3 . 그것을 적용하고 설명하십시오.
형태
선형 알칸의 구조적 형태. 출처 : Gabriel Bolívar.
일부 선형 알칸은 다른 것보다 길거나 짧을 수 있습니다. 이 경우 n은 2 a ∞의 값을 가질 수 있습니다. 즉, 무한한 CH 2 그룹과 두 개의 말단 CH 3 그룹 으로 구성된 체인입니다 (이론상 가능함). 그러나 모든 문자열이 공간에서 동일한 방식으로 "정렬"되는 것은 아닙니다.
알칸의 구조적 형태가 여기에서 발생합니다. 그들이 빚진 것은 무엇입니까? CH 결합의 회전 성과 유연성. 이러한 링크가 핵간 축을 중심으로 회전하거나 회전하면 사슬이 원래의 선형 특성에서 벗어나 구부러 지거나 접히거나 감겨지기 시작합니다.
선의
예를 들어, 상단 이미지에서 13 개의 탄소 사슬이 상단에 선형 또는 연장 된 상태로 표시됩니다. 분자 환경이 사슬에서 원자의 공간적 배열에 최소한으로 영향을 미친다고 가정하기 때문에이 형태는 이상적인 형태입니다. 그녀를 방해하는 것은 없으며 몸을 구부릴 필요가 없습니다.
말아 올리거나 접은 상태
이미지 중간에있는 27 개의 탄소 사슬은 외부 교란을 경험합니다. 좀 더 "편안하게"구조는 링크를 회전시켜 그 자체로 접히는 방식입니다. 긴 스파게티와 같은.
계산 연구에 따르면 선형 사슬이 가질 수있는 탄소의 최대 수는 n = 17입니다. n = 18에서 구부리거나 비틀기 시작하지 않는 것은 불가능합니다.
혼합
체인이 매우 길면 다른 부분이 구부러 지거나 감기는 동안 선형으로 유지되는 영역이있을 수 있습니다. 무엇보다도 이것은 아마도 현실 구조에 가장 가깝습니다.
속성
물리적 인
탄화수소이기 때문에 본질적으로 무극성이므로 소수성입니다. 이것은 그들이 물과 섞일 수 없다는 것을 의미합니다. 체인이 그들 사이에 너무 많은 빈 공간을 남기기 때문에 밀도가 높지 않습니다.
마찬가지로 물리적 상태는 기체 (n <5), 액체 (n <13) 또는 고체 (n ≥ 14) 범위이며 사슬의 길이에 따라 다릅니다.
상호 작용
선형 알칸 분자는 무극성이므로 분자간 힘은 런던 산란 유형입니다. 사슬 (아마도 혼합 형태를 채택 함)은 분자 질량의 작용과 수소와 탄소 원자의 순간 유도 쌍극자에 의해 끌립니다.
이러한 이유로 체인이 길어지고 무거워지면 끓는점과 녹는 점이 같은 방식으로 증가합니다.
안정
체인이 길수록 불안정합니다. 그들은 일반적으로 큰 체인에서 작은 체인을 만들기 위해 링크를 끊습니다. 사실,이 공정은 정유에 많이 사용되는 크래킹으로 알려져 있습니다.
명명법
선형 알칸의 이름을 지정하려면 이름 앞에 표시기 n-을 추가하는 것으로 충분합니다. n = 3이면, 프로판과 마찬가지로이 알칸은 어떤 가지도 나타낼 수 없습니다.
CH 3 -CH 2 -CH 3
n = 4, 즉 n- 부탄과 다른 알칸에서는 발생하지 않습니다.
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3
또는
(CH 3 ) 2 CH-CH 3
두 번째 구조는 부탄의 구조 이성질체로 구성된 이소 부탄에 해당합니다. 서로 구별하기 위해 n- 표시기가 작동합니다. 따라서 n- 부탄은 가지가없는 선형 이성질체만을 의미합니다.
n이 높을수록 구조 이성질체의 수가 많아지고 선형 이성질체를 지칭하기 위해 n-을 사용하는 것이 더 중요합니다.
예를 들어, 옥탄, C 8 H 18 (C 8 H 8 × 2 + 2 )은 많은 가지가 가능하기 때문에 최대 13 개의 구조 이성질체를 가지고 있습니다. 그러나 선형 이성질체의 이름은 n- 옥탄이며 그 구조는 다음과 같습니다.
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3
예
그들은 아래에 언급되어 있으며 일부 선형 알칸을 완성합니다.
-에탄 (C 2 H 6 ) : CH 3 CH 3
-프로판 (C 3 H 8 ) : CH 3 CH 2 CH 3
-n- 헵탄 (C 7 H 16 ) : CH 3 (CH 2 ) 5 CH 3 .
-n-데칸 (C 10 H 22 ) : CH 3 (CH 2 ) 8 CH 3 .
-n- 헥사 데칸 (C 16 H 34 ) : CH 3 (CH 2 ) 14 CH 3 .
-n-노나 데칸 (C 19 H 40 ) : CH 3 (CH 2 ) 17 CH 3 .
-n-에이코 산 (C 20 H 42 ) : CH 3 (CH 2 ) 18 CH 3 .
-n-헥산 (C 100 H 202 ) : CH 3 (CH 2 ) 98 CH 3 .
참고 문헌
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