egc-5.1· Fəsil 5: Üzvi kimya· ~14 dəq

Karbohidrogenlər

Alkanlar, alkenlər, alkinlər və arenlər: homoloji sıra, izomerlik, tipik reaksiyalar və Markovnikov qaydası

Karbohidrogenlər yalnız karbon və hidrogendən ibarət üzvi birləşmələrdir. Doymuş karbohidrogenlər — alkanlar (ümumi düstur CnH2n+2C_nH_{2n+2}) yalnız tək rabitə saxlayır və əvəzetmə (halogenləşmə) reaksiyalarına girir. Doymamış karbohidrogenlər — alkenlər (CnH2nC_nH_{2n}, bir ikiqat rabitə) və alkinlər (CnH2n2C_nH_{2n-2}, bir üçqat rabitə) birləşmə və polimerləşmə reaksiyalarına meyllidir. Arenlərin sadə nümayəndəsi benzoldur (C6H6C_6H_6).

📌Nümunə

Misal: etilen C2H4C_2H_4 brom suyunu rəngsizləşdirir: C2H4+Br2C2H4Br2C_2H_4 + Br_2 \rightarrow C_2H_4Br_2. Doymamış karbohidrogenlərə HX birləşməsi Markovnikov qaydası ilə gedir.

Qrafiklər

Karbohidrogenlər: metan (CH₄) tetraedrik quruluşludur; karbon atomları arasında tək (alkan), qoşa (alken) və üçqat (alkin) rabitə ola bilər
Karbohidrogenlər: metan (CH₄) tetraedrik quruluşludur; karbon atomları arasında tək (alkan), qoşa (alken) və üçqat (alkin) rabitə ola bilər

Əsas terminlər

KarbohidrogenYalnız karbon və hidrogendən ibarət üzvi birləşmə (məsələn CH4CH_4, C2H4C_2H_4, C6H6C_6H_6).
Doymuş karbohidrogen (alkan)Yalnız tək (σ\sigma) rabitə saxlayan karbohidrogen; ümumi düstur CnH2n+2C_nH_{2n+2}.
Doymamış karbohidrogenTərkibində ikiqat və ya üçqat rabitə olan karbohidrogen (alken, alkin).
Homoloji sıraBir-birindən CH2CH_2 qrupu ilə fərqlənən, eyni ümumi düstura tabe birləşmələr sırası.
İzomerlikEyni molekulyar düstura, lakin müxtəlif quruluşa malik maddələrin mövcudluğu.
Markovnikov qaydasıHX doymamış karbohidrogenə birləşərkən H daha çox hidrogeni olan karbona qoşulur.
Karbohidrogen siniflərinin təsnifatı
SinifÜmumi düsturRabitəXarakterik reaksiya
AlkanCnH2n+2C_nH_{2n+2}tək (σ\sigma)əvəzetmə (halogenləşmə)
AlkenCnH2nC_nH_{2n}bir ikiqatbirləşmə, polimerləşmə
AlkinCnH2n2C_nH_{2n-2}bir üçqatbirləşmə, polimerləşmə
Aren (benzol)CnH2n6C_nH_{2n-6}aromatikəvəzetmə

Hər sinfin ümumi düsturu, rabitə tipi və tipik reaksiyası.

Doymuş ↔ doymamış karbohidrogenlərin müqayisəsi
ƏlamətDoymuş (alkan)Doymamış (alken/alkin)
Rabitəyalnız tək (σ\sigma)ikiqat və ya üçqat (π\pi)
Tipik reaksiyaəvəzetməbirləşmə
Brom suyurəngsizləşdirmirrəngsizləşdirir
NümunəCH4CH_4, C2H6C_2H_6C2H4C_2H_4, C2H2C_2H_2

Brom suyunun rəngsizləşməsi doymamışlığın keyfiyyət əlamətidir.

N.ş.-də 5,6 l etilenin yanması üçün O2O_2 molu
  1. 1Tənlik: C2H4+3O22CO2+2H2OC_2H_4 + 3O_2 \rightarrow 2CO_2 + 2H_2O
  2. 2Etilenin molu: n(C2H4)=VVm=5,622,4=0,25n(C_2H_4) = \frac{V}{V_m} = \frac{5{,}6}{22{,}4} = 0{,}25 mol
  3. 3Nisbət: Tənlikdə O2:C2H4=3:1O_2 : C_2H_4 = 3 : 1
  4. 4Nəticə: n(O2)=30,25=0,75n(O_2) = 3 \cdot 0{,}25 = 0{,}75 mol
Molyar kütləsi 54 q/mol olan alkinin karbon sayı
  1. 1Düstur: Alkin: CnH2n2C_nH_{2n-2}, M=12n+(2n2)=14n2M = 12n + (2n-2) = 14n - 2
  2. 2Tənlik: 14n2=5414n - 2 = 54
  3. 3Həll: 14n=56n=414n = 56 \rightarrow n = 4
  4. 4Nəticə: Molekulda 4 karbon atomu var (C4H6C_4H_6).
🚫Tez-tez səhv

Asetilen yanmasında bir C2H2C_2H_2-dən 2 CO2CO_2 alınır (2C2H2+5O24CO2+2H2O2C_2H_2 + 5O_2 \rightarrow 4CO_2 + 2H_2O). Nisbəti 1:1 götürmək yanlışdır.

⚠️Diqqət

Tənliyi əvvəlcə tarazlaşdır: 1 mol butana O2=132=6,5O_2 = \frac{13}{2} = 6{,}5 mol (2C4H10+13O28CO2+10H2O2C_4H_{10} + 13O_2 \rightarrow 8CO_2 + 10H_2O).

💡Qeyd

Yanmada CO2CO_2H2OH_2O molları bərabərdirsə (CnH2nC_nH_{2n}), maddə alkendir.

💡Qeyd

Homoloqlar eyni sinifdən və CH2CH_2 ilə fərqlənir: C2H4C_2H_4C3H6C_3H_6 homoloqdur; C2H4C_2H_4C2H6C_2H_6 yox.

Qaydalar

  1. 1Ümumi düsturlar: alkan CnH2n+2C_nH_{2n+2}, alken CnH2nC_nH_{2n}, alkin CnH2n2C_nH_{2n-2}, arenlər (benzol sırası) CnH2n6C_nH_{2n-6}.
  2. 2Alkanlar üçün xarakterik əvəzetmə (halogenləşmə), alkenlər/alkinlər üçün birləşmə və polimerləşmə reaksiyalarıdır.
  3. 3Markovnikov qaydası: HX doymamış karbohidrogenə birləşərkən hidrogen daha çox hidrogeni olan karbona qoşulur.
  4. 4Tam yanma: CnHm+(n+m4)O2nCO2+m2H2OC_nH_m + \left(n + \frac{m}{4}\right)O_2 \rightarrow nCO_2 + \frac{m}{2}H_2O.
  5. 5Brom suyunun (və ya KMnO4KMnO_4 məhlulunun) rəngsizləşməsi doymamışlığın (ikiqat/üçqat rabitənin) keyfiyyət əlamətidir.

Məşq

15 asan · 15 orta · 15 çətin

Hər testdə təsadüfi 10 sual seçilir