Idrocarburi insaturi

Spieghiamo quali idrocarburi insaturi, la loro classificazione, proprietà, nomenclatura e diamo diversi esempi sono

Il benzene è un esempio di idrocarburo insaturo

Cosa sono idrocarburi insaturi?

IL idrocarburi insaturi Sono composti organici che sono formati solo da carbonio e idrogeno, che hanno uno o più legami multipli tra atomi di carbonio. Ciò significa che qualsiasi composto di formula C_XH_E che presentano un doppio o un triplo legame è un idrocarburo insaturo.

Gli idrocarburi insaturi sono formati da alcheni e alcine, nonché composti aromatici. Il motivo per cui sono insaturi è perché hanno un numero inferiore di idrogeni rispetto al massimo che potrebbero avere, dato il numero di atomi di carbonio nella struttura.

Gli idrocarburi insaturi sono riconosciuti avendo meno di 2n+2 idrogeni (che è il numero massimo di idrogeni che possono essere carbonio), dove n è il numero di atomi di carbonio nella formula molecolare.

Un esempio di idrocarburo insaturo è il buteno, la cui formula molecolare è c₄H₈. Il numero massimo di idrogeni per 4 carboni sarebbe 2 (4) +2 = 10 idrogeni. Ciò corrisponde al numero di idrogeni di un idrocarburo saturo. Poiché il buteno ha solo 8 idrogeni, che è inferiore a 10, allora è un idrocarburo insaturo.

Il numero di insaturazione

Gli idrocarburi insaturi sono caratterizzati dal numero di insaturazione. Ciò indica il numero di coppie di idrogeno inferiori a un idrocarburo insaturo viene confrontato con uno saturo che possiede lo stesso numero di carboni.

Il numero di insaturazione può essere calcolato per qualsiasi composto insaturo mediante la seguente formula:

Dove C, N, H e X rappresentano il numero di carboni, nitrogeni, idrogeni e alogeni nella formula molecolare, rispettivamente. Questo numero ci dà un'idea di quanti doppi o tripli legami ha un composto, data la sua formula molecolare, sebbene la cura deve essere presa perché anche i cicli (che non sono insaturazione) contribuiscono al numero di insaturazione:

Esempio

Il benzene ha la formula C₆H₆, Quindi il numero di insaturazione è:

In questo caso, la 4 insaturazione corrisponde a tre doppi collegamenti e un ciclo.

Classificazione di idrocarburi insaturi

Secondo il tipo di idrocarburo

• Alcheni: Sono quelli che hanno almeno un doppio collegamento nella loro struttura.
• Alchini: Sono quelli che hanno almeno un triplo collegamento nella loro struttura.
• Aromatico: Sono composti polinsaturi ciclici con proprietà speciali che li rendono particolarmente stabili.

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Secondo la catena del carbonio

• Lineare: composti insaturi in cui tutti gli atomi di carbonio sono collegati tra loro in una singola catena.
• Ramificato: Sono quelli che hanno una catena principale e anche diverse catene laterali che formano ramificazioni.
• Ciclico: Sono quelli in cui viene presentato un ciclo chiuso di atomi di carbonio in cui viene presentato almeno un doppio o triplo legame (cicloalquenos, cicloalquinos e aromatico).

Secondo il numero di insaturazione

• Monoinsaturo: Quando hanno solo un collegamento multiplo, cioè è un singolo doppio legame o un singolo triplo link.
• Polinsaturato: Quando la struttura ha più di un collegamento multiplo, come nel caso di alkiano, alkiano, alchenine, ecc.

Proprietà di idrocarburi insaturi

Le proprietà degli idrocarburi insaturi dipendono fortemente dal particolare tipo di idrocarburo in questione:

Fusion e bollitura

In generale, gli idrocarburi insaturi hanno bassi punti di fusione e ebollizione. Tuttavia, rispetto agli alcani, gli alcheni con lo stesso numero di carboni e la catena principale simili di solito hanno un punto di ebollizione inferiore, mentre gli alchine tendono ad avere punti di ebollizione maggiori.

Lo stesso vale per i punti di fusione. Nella tabella seguente si può vedere che sia il punto di fusione che l'ebollizione del 1-pentene sono inferiori a quelli del pentan e questi che quelli del 1-pentino.

Stato fisico

A causa dei suoi bassi punti di fusione e di ebollizione, gli idrocarburi a basso peso molecolare a basso contenuto molecolare tendono ad essere gassosi a temperatura ambiente. Molti sono anche liquidi e quelli di maggiore peso molecolare sono solidi. In molti casi, i solidi sono solidi amorfi anziché cristallini.

Polarità

Tutti gli idrocarburi, inclusi insaturi, sono composti apolari, perché l'elettronegatività del carbonio e l'idrogeno sono molto simili. L'unica eccezione è nel caso delle alcine terminali² e sp³.

Solubilità

Essere apolari, gli idrocarburi insaturi sono insolubili in acqua e altri solventi polari, ma sono molto solubili in solventi apolari come tetracloruro di carbonio, cicloesano e altri. In effetti, molti di questi composti sono, di per sé, solventi apolari.

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Sono carburanti

Una caratteristica di tutti gli idrocarburi, incluso insaturi, è che bruciano in presenza di ossigeno per diventare anidride carbonica e l'energia che rilascia l'acqua sotto forma di luce e calore.

Possono polimerizzare

Attraverso diverse reazioni chimiche, alcheni e alchine possono unirsi per formare polimeri come nel caso di polietilene e polipropilene, per menzionare solo alcuni. Quindi gli idrocarburi insaturi sono il materiale di partenza di molte materie plastiche comuni.

Reattività chimica

La reattività dipende fortemente dal tipo di gruppo funzionale che ha una molecola. Nel caso di alcheni e alcine, questi sono generalmente abbastanza reattivi e possono subire reazioni di idrogenazione, idratazione, idroalogenazione e altri tipi di reazioni di addizione.

D'altra parte, i composti aromatici sono di solito abbastanza inerti perché sono molto stabili. Le reazioni caratteristiche di questi composti sono le reazioni di sostituzione elettrofila aromatica.

Nomenclatura di idrocarburi insaturi

Nomenclatura di Alkenes

Alcheni lineari

Il nome degli alcheni lineari è costruito posizionando un prefisso che indica il numero di atomi di carbonio nella catena, seguito dal localizzatore di carbonio in cui il doppio legame separato inizia con script dal resto del nome e rifinito con il suffisso _eno:

Prefisso-localizzatore

• Esempio:

Lui But -1 -No È il nome del butene lineare con un doppio legame nel primo carbonio mentre il But-2-Nine Ha il doppio legame nel secondo carbonio.

Alcheni ramificati

Nel caso di alcheni ramificati, la catena principale più lunga contenente entrambi i carboni a doppio legame viene prima selezionata e la priorità al doppio legame è numerata. Il nome viene costruito per primo posizionando le ramificazioni in ordine alfabetico preceduto dai suoi localizzatori seguiti dal nome della catena principale come indicato sopra.

• Esempio:

Nel 3-metilbut-1 -en, la numerazione viene eseguita da sinistra a destra per dare priorità al doppio legame, invece di dare priorità alla ramificazione (il gruppo metilico).

Polienni

Nel caso di alcheni polinsaturi o polien, che contengono più di un doppio legame, il più grande numero possibile di doppi legami viene selezionato come catena principale, indipendentemente dal fatto che ci siano altre catene più lunghe.

Nel nome della catena principale viene aggiunto un localizzatore per ciascun doppio legame e il prefisso DI, TRI, TETRA, ecc. Prima della risoluzione -eno, per indicare il numero di doppi collegamenti che hai.

• Esempio:

Può servirti: elettronegatività

Si noti in questo caso che, nonostante il fatto che esista una catena da 5 -carbonio più lunga, viene selezionata la 4 su 4, poiché contiene i due doppi collegamenti.

Nomenclatura degli alquinos

Gli alchini sono nominati molto simili agli alcheni, con l'unica differenza che il nome termina in -ino anziché -eno. Nei casi in cui ci sono più di un triplo collegamento, i localizzatori di tutti loro sono posizionati e il prefisso numerico che indica quanti ci sono.

• Esempio:

Nomenclatura di composti aromatici

Gli idrocarburi aromatici sono nominati come derivati ​​del benzene e sia la numerazione che la via di nominarli dipende da quanti sostituenti ha l'anello.

Anelli aromatici con un singolo sostituente

In questo caso non è necessario. Il nome è costituito dal nome del ramo seguito dalla parola benzene.

• Esempio:

Anelli aromatici con due sostituenti

In questo caso, possono essere somministrati 3 numeri o modelli di sostituzione (1.2), (1.3) e (1,4). Poiché è indifferente indicare quale sostituto è nel carbonio 1 e quale nell'altro, orto prefissi (o-), meta- (m-) e para- (p-), rispettivamente, per fare riferimento allo stesso.

• Esempi:

Anelli aromatici con più di 2 sostituenti

In questo caso, viene selezionata la numerazione della più piccola combinazione di localizzatori. Se due numeri sono uguali, viene data priorità ai sostituenti in base all'ordine alfabetico.

• Esempi:

Esempi di idrocarburi insaturi

Successivamente, ulteriori esempi di idrocarburi insaturi sono presentati a quelli già menzionati.

Acetilene (c₂H₂)

L'acetilene è il nome comune dell'Etino, la più semplice alchemina. Questo composto ha 2 insaturazione a causa del suo triplo collegamento e viene utilizzato, tra le altre cose, nell'attrezzatura in acciaio e saldatura.

Ciclohexen (c₆H₁₀)

6 -Carbon Cyclic Alkene che ha due insaturazione: uno a causa del ciclo e l'altro a causa del doppio legame.

Allungamento (c₈H₈)

Questo composto è comunemente usato nella preparazione dei polimeri. È un alchene aromatico con 5 insaturazione.