|
Uglevodorodlar — ikkita elementdan — uglerod bilan vodoroddan tarkib topgan eng oddiy organik birikmalardir. Tarkibi umumiy CnH2n+2 formula bilan ifodalanadigan (bunda n — uglerod atom larining soni) birikmalar to'yingan uglevodorodlar yoki alkanlar (xalqaro nomi) deyiladi. To'yingan uglevodorodlarning molekulalarida uglerod atomlari bir-biri bilan oddiy (birlamchi) bogianish orqali bogiangan, qolgan barcha valentliklari esa vodorod atomlari bilan to'yingan boiadi. Alkanlar parafinlar ( aktiv emas, passiv) ham deyiladi.
Gomologik qatorda uglevodorodlar fizik xossalarining asta-sekin o'zgarishi kuzatiladi: qaynash va suyuqlanish temperaturalari ko'tariladi, zichligi ortadi.
Odatdagi sharoitda (temperatura 22 °C) qatorning dastlabki to'rtta a’zosi (metan, eten, propan, butan) — gazlar, C5H12 dan C16H34 gacha — suyuqlikdir, C17H36 dan boshlab — qattiq moddalar.
Alkanlarning hammasi vodorodga batamom (maksimal) to'yingan. Ularning uglerod atomlari sp3 - gibridlanish holatida, demak, oddiy (birlamchi) bog’lanishli bo’ladi
Nomenklaturasi:
Tarixiy nomenklatura. Organik birikmalarning ko‘plab kashf etilishi natijasida ko‘pchilik organik moddalarga trivial(empirik, tarixiy, tasodifiy)nomlar berilgan. Masalan, to‘yingan uglevodorodlarning birinchi to‘rtta vakiliga metan, etan, propan va butan deb, tasodifiy nom berilgan. Pentandan boshlab alkanlarning nomiga molekula tarkibidagi uglerod atomi sonining grekcha nomiga (“penta”- 5, “geksa”- 6, “gepta”- 7, “okta”- 8, “nona”- 9, “deka”- 10) “an” qo‘shimchasini qo‘shib hosil qilinadi. Masalan: pentan – C5H12, geksan – C6H14, Alkanlar gomologik qatorining birinchi a’zosi metan CH4. Uglevodorod nomidagi -an qo'shimcha to'yingan uglevodorodlar nomiga xos qo'shimchadir. Metandan keyin etan C2H6, propan C3H8,butan C4H10 keladi. Beshinchi uglevodoroddan boshlab uglevodorod nom i m olekuladagi uglerod atom lari sonini ko'rsatuvchi grekcha son nomiga -an qo'shimchasini qo'shib hosil qilinadi. Bular pentan C5H12, geksan C6H |4, geptan C7H16, oktan C8H18, nonan C9H20, dekan CI0H22 va h.k
Ratsional nomenklatura. XIX asrdan boshlab organik moddalarni nomlashda ratsional (lotincha “ratio” fikrlash, idrok demakdir) nomenklatura qo‘llanildi. Ushbu nomenkla turaga asosan barcha alkanlar metanning hosilasi deb qaraladi. Metan tarkibidagi vodorodlar o‘rniga radikallarning almashinishidan alkanlar hosil bo‘ladi Ratsional nomenklatura bo‘yicha alkanlarni nomlashda eng ko‘p tarmoqlangan uglerodni metan markazi sifatida qaraladi va shu uglerodga bog‘langan radikallarning nomi va oxirida metan so‘zini aytish bilan modda nomi tugallanadi.
Formulasi
|
Nomi
|
Formulasi
|
Nomi
|
CH4
|
Metan
|
C8H18
|
Oktan
|
C2H6
|
Etan
|
C9H20
|
Nonan
|
C3H8
|
Propan
|
C10H22
|
Dekan
|
C4H10
|
Butan
|
C11H24
|
Undekan
|
C5H12
|
Pentan
|
C12H26
|
Dodekan
|
C6H14
|
Geksan
|
C20H42
|
Eykozan
|
C7H16
|
geptan
|
C30H62
|
trikozan
|
Metan (kon gazi, botqoq gazi), CH4 — rangsiz, hidsiz gaz. Suvda kam eriydi, etanol, efir, uglerod (IV)-xlorid va uglevodorodlarda eriydi. M. — to'yingan uglevodorod qatorining dastlabki vakili bo'lib, boshqa alkanlar singari radikal oʻrin almashinish reaksiyalari (galogenlash, sulfoxlorlash, sulfooksidlash, nitratlash va boshqalar)ga kirishadi.
Metan — tabiiy va kon gazlarining asosiy qismini tashkil etadi, sellyulozaning anaerob achishidan ham hosil bo'ladi.Saturn, Yupiter va uning yo'ldoshi bo'lgan Titan atmosferasining asosini tashkil etadi. M. sanoat miqyosida tabiiy gazlardan yoki krekinggazdan past temperaturali distilyasiyalash yo'li bilan ajratib olinadi. Labaratoriyada atsetatlardan, karbid yoki metallarning metilgalogenidlaridan olinadi. Metan yonilg'i, sintezgaz xom ashyosi, vodorod, atsetilen, texnik uglerod, uglerod (1U)-xlorid, xloroform, freonlar va boshqa mahsulotlar ishlab chiqarishda qo'llanadi. Zaharli emas, ammo portlovchi aralashmalar hosil qiladi, ko'mir konlarida yuz beradigan noxushliklar shuning oqibatida kelib chiqadi. Bundan tashqari uylarda va xonadonlarda ishlatiladigan tabiiy gaz ham metandir.
Etan (CH3—CH3) — rangsiz, hidsiz gaz. Suyuqlanish temperaturasi — 183,23°, zichligi 572 kg/m3(—100°da). Suvda oz, etanol va uglevodorodlarda yaxshi eriydi. Kimyoviy xossalariga koʻra, E. toʻyingan uglevodorodlarning yaqqol vakili. Radikal mexanizm boʻyicha turli almashinish reaksiyalariga kirishadi. 550—650° da termik degidrogenlanganda etilenga aylanadi, 800°da atsetilen hosil qiladi. 300—450° da xlorlanganda etil xlorid, oksidlanganda CH3CHO va CH3COOH aralashmasi, gaz fazada nitrolanganda nitroetan va nitrometan aralashmasini beradi. Etan — tabiiy va yoʻlakay gazlar komponenti (hajmiga koʻra 10%) boʻlib, ulardan past temperaturada rektifikatsiyalash yoʻli bilan ajratib olish mumkin. Neft xom ashyosini krekinglashda koʻp miqdorda etan hosil boʻladi. Laboratoriya sharoitida etan metil yodid CH3I dan Vyurs reaksiyasini qoʻllab, (CH3COO)2Ca dan Kolbe reaksiyasiga koʻra, etilbromid C2H5MgJ dan Grinyar reaksiyasidan foydalanib, etilenni yoki atsetilenni gidrogenlab olinadi.
Etan — etilen va vinilxlorid olishda xom ashyo. Etanning havo bilan aralashmasi portlash xususiyatiga ega. Chaqnash temperaturasi 152°, oʻz-oʻzidan alangalanish temperaturasi 472°.
Propan - toʻyingan uglevodorod, rangsiz, hidsiz yonuvchi gaz; suyuqlanish temperaturasi — 187,7°; Propan erituvchi sifatida, qurum olishda, metall qirqishda, avtomobillar uchun tutunsiz yonilgʻi, butan bilan aralashmasi maishiy gaz sifatida ishlatiladi. Sanoatda propanni katalitik degidrogenlab propilen, nitrolab esa nitrometan olinadi.
Metanning struktura va fazoviy tuzilishi:
dd d
3-ras,3
3-rasm: Navoiy yonilg’I zavodi
Qo’shimcha sifatida dars so’ngida o’quvchilarga alkanlar bilan bog’liq laboratoriya tajribalari ko’rsatib, so’ng ulardan izoh talab qilish orqali ham o’quvchilarda fikr va mulohazalar tug’dirish mumkin. Quyida misol tariqasida bir necha laboratoriya mashg’ulotlari keltirilgan:
Do'stlaringiz bilan baham: |
