Масові частки Карбону й Гідрогену в складі чотирьох ненасичених вуглеводнів
дорівнюють: 85,7% − С і 14,3% − Н. Установіть формули цих вуглеводнів, якщо відносні
густини їхніх парів за повітрям відповідно дорівнюють 0,98; 1,5; 2,00; 2,43. Напишіть
рівняння хімічних реакцій, у результаті яких можна добути ці вуглеводні в умовах
лабораторії. Наведіть структурні формули ізомерів цих вуглеводнів.
Відповідь:
НАСИЧЕНІ ВУГЛЕВОДНІ (алкани, парафіни) — вуглеводні аліфатичного ряду, в молекулах яких атоми карбону зв’язані між собою ковалентними зв’язками. Загальна формула CnH2n + 2. Довжина зв’язку С–С становить 1,54 Å, зв’язку С–Н — 1,09 Å, валентний кут (кут між зв’язками С–С–С) у газоподібному стані 109°28′, у кристалічному стані кут збільшується на 2°, а в деяких випадках і більше. Н.в. становлять гомологічний ряд, першим представником якого є метан (таблиця). Атоми карбону в Н.в. можуть бути зв’язані між собою послідовно, складаючи нерозгалужений ланцюг, а починаючи з вуглеводня С4Н10, можуть мати як нерозгалужений, так і розгалужений ланцюг. Алкани із нерозгалуженим ланцюгом атомів карбону називають нормальними (н-алкани). Назви всіх членів гомологічного ряду мають групове закінчення -ан. Перші члени ряду мають тривіальні назви: метан СН4, етан С2Н6, пропан С3Н8, бутан С4Н10; назви наступних гомологів складаються з грец. числівників: пентан С5Н12, гексан С6Н14 і т.д. Починаючи з етану, у алканів з’являються поворотні ізомери, з бутану — структурні ізомери (н-бутан, ізо-бутан), з гептану — оптичні ізомери (3-метилгептан). Кількість структурних ізомерів швидко збільшується із зростанням кількості атомів карбону в молекулі вуглеводню (бутан — С4Н10 — два ізомери; пентан — С5Н12 — три; октан — С8Н18 — 18 ізомерів, у декану С10Н22 їх 75 і т.д.). Нижчі члени гомологічного ряду (С1–С4 та неопентан) — гази, С5–С17 — рідини, починаючи з С18 — тверді речовини. Ізомери нормальної будови мають вищі Tкип, ніж ізомери з розгалуженим ланцюгом. Алкани мають декілька алотропічних модифікацій, кристалізуючись у гексагональній, тригональній, моноклинній та орторомбічній формах. Вони характеризуються великою теплотворною здатністю, є хорошими діелектриками.
Пояснення: