ისწავლე თამაშით
ქიმია

ნახშირწყალბადები, იზომერია და რეაქციები

ნახშირწყალბადი მხოლოდ ნახშირბადსა და წყალბადს შეიცავს. ატომების დაკავშირების წესი ისეთივე მნიშვნელოვანია, როგორც მათი რაოდენობა.

ჰომოლოგიური რიგი და იზომერი

ღია ჯაჭვის ალკანს მხოლოდ ერთმაგი C–C ბმები აქვს და მისი ზოგადი ფორმულაა CₙH₂ₙ₊₂. ერთი ორმაგი ბმის მქონე ღია ჯაჭვის ალკენის ფორმულაა CₙH₂ₙ, ერთი სამმაგი ბმის მქონე ალკინის კი CₙH₂ₙ₋₂. ციკლი ან დამატებითი ჯერადი ბმა წყალბადების რაოდენობას ცვლის; მარტო მოლეკულური ფორმულით სტრუქტურა ყოველთვის არ განისაზღვრება.

  • მეზობელი ჰომოლოგები CH₂ ჯგუფით განსხვავდება.
  • ბუტანი და 2-მეთილპროპანი C₄H₁₀-ის სხვადასხვა სტრუქტურული იზომერია.
  • C₃H₆ შეიძლება პროპენი ან ციკლოპროპანი იყოს; მოცემული კონტექსტი აუცილებელია.

ბმა და რეაქციის გზა

ალკანების დამახასიათებელი რეაქცია ჩანაცვლებაა, მაგალითად მეთანის ქლორირება სინათლის მოქმედებით. ალკენების π ბმა მიერთებაში მონაწილეობს: ეთენის ჰიდროგენაციით ეთანი მიიღება. ბენზოლში ელექტრონების დელოკალიზაცია არომატულ მდგრადობას ქმნის, ამიტომ მისი ქცევა სამი დამოუკიდებელი ორმაგი ბმის ქცევას არ უდრის.

  • C₂H₄+H₂→C₂H₆ ჰიდროგენაცია შესაბამის კატალიზატორს საჭიროებს.
  • ბრომის გაუფერულება შესაბამის პირობებში უჯერობასთან თავსებადია, მაგრამ მარტო ეს დაკვირვება ზუსტ სტრუქტურას ვერ ადგენს.
  • სრული წვა საკმარის ჟანგბადში CO₂-სა და H₂O-ს წარმოქმნის.

ამოხსნილი მაგალითი

რამდენი მოლი O₂ სჭირდება 0.5 მოლი პროპანის სრულ წვას?

  1. C₃H₈-ის სამი C ატომი 3CO₂-ს, რვა H ატომი 4H₂O-ს იძლევა.
  2. პროდუქტებში 10 O ატომია: C₃H₈+5O₂→3CO₂+4H₂O.
  3. 0.5·5=2.5 მოლი O₂; სრულ წვას სწორედ ეს სტექიომეტრიული რაოდენობა სჭირდება.
2.5 მოლი O₂

ხშირი შეცდომა

CₙH₂ₙ-ის ფორმულა თავისთავად ალკენს არ ამტკიცებს; ციკლოალკანიც იმავე ფორმულას შეიძლება აკმაყოფილებდეს.