Сделать свой сайт бесплатно

Реклама

Создай свой сайт в 3 клика и начни зарабатывать уже сегодня.

@ADVMAKER@

Изомерия алканов


  • Изомерия – явление существования соединений, которые имеют одинаковый состав (одинаковую молекулярную формулу), но разное строение. Такие соединения называются изомерами
    .

Различия в порядке соединения атомов в молекулах (т.е. в химическом строении) приводят к структурной изомерии. Строение структурных изомеров отражается структурными формулами. В ряду алканов структурная изомерия проявляется при содержании в цепи 4-х и более атомов углерода, т.е. начиная с бутана С4Н10.
Если в молекулах одинакового состава и одинакового химического строения возможно различное взаимное расположение атомов в пространстве, то наблюдается пространственная изомерия (стереоизомерия). В этом случае использование структурных формул недостаточно и следует применять модели молекул или специальные формулы - стереохимические (пространственные) или проекционные.

Алканы, начиная с этана H3C–СН3, существуют в различных пространственных формах (конформациях), обусловленных внутримолекулярным вращением по σ-связям С–С, и проявляют так называемую поворотную (конформационную) изомерию.

 

Структурная изомерия алканов

  • Структурные изомеры - соединения одинакового состава, отличающиеся порядком связывания атомов, т.е. химическим строением молекул.

Причиной проявления структурной изомерии в ряду алканов являетсяспособность атомов углерода образовывать цепи различного строения.Этот вид структурной изомерии называется изомерией углеродного скелета.

Например, алкан состава C4H10 может существовать в виде двух структурных изомеров:

 

Изомеры состава С4Н10 (2765 байт)

 

а алкан С5Н12 – в виде трехструктурных изомеров,отличающихся строением углеродной цепи:

 

Изомерия С5Н12 (54 696 байт)

 

С увеличением числа атомов углерода в составе молекул увеличиваютсявозможности для разветвления цепи, т.е. количество изомеров растет сростом числа углеродных атомов.

 

 

Число изомеров в ряду алканов (3838 байт)

 

Структурные изомеры отличаются физическими свойствами. Алканы с разветвленным строением из-за менее плотной упаковки молекул и,соответственно, меньших межмолекулярных взаимодействий, кипят при болеенизкой температуре, чем их неразветвленные изомеры.

 

Поворотная изомерия алканов

Характерной особенностью σ-связей является то, что электронная плотность в них распределена симметрично относительно оси, соединяющей ядра связываемых атомов (цилиндрическая или вращательная симметрия). Поэтому вращение атомов вокруг σ-связи не будет приводить к ее разрыву. В результате внутримолекулярного вращения по σ-связям С–С молекулы алканов, начиная с этана С2Н6, могут принимать разные геометрические формы.

  • Различные пространственные формы молекулы, переходящие друг в друга путем вращения вокруг σ-связей С–С, называют конформациями или поворотными изомерами (конформерами).

 

Поворотные изомеры молекулы представляют собой энергетически неравноценные ее состояния. Их взаимопревращение происходит быстро и постоянно в результате теплового движения. Поэтому поворотные изомеры не удается выделить в индивидуальном виде, но их существование доказано физическими методами. Некоторые конформации более устойчивы (энергетически выгодны) и молекула пребывает в таких состояниях более длительное время.

Рассмотрим поворотные изомеры на примере этана Н3С–СН3:

 

Конформации этана

 

Виртуальная модель

При вращении одной группы СН3 относительно другой возникает множество неодинаковых форм молекулы, среди которых выделяют две характерные конформации (А и Б), отличающиеся поворотом на 60°:

 

Конформации

 

Эти поворотные изомеры этана отличаются расстояниями между атомами водорода, соединенными с разными атомами углерода.

В конформации А атомы водорода сближены (заслоняют друг друга), их отталкивание велико, энергия молекулы максимальна. Такая конформация называется "заслоненной", она энергетически невыгодна и молекула переходит в конформацию Б, где расстояния между атомами Н у разных атомов углерода наибольшее и, соответственно, отталкивание минимально. Эта конформация называется "заторможенной", т.к. она энергетически более выгодна и молекула находится в этой форме больше времени.

 

Энергия поворотных изомеров этана

 

С удлинением углеродной цепи число различимых конформаций увеличивается. Так, вращение по центральной связи в н-бутане

н-Бутан


приводит к четырем поворотным изомерам (анимация):

 

Конформации н-бутана

Наиболее устойчивым из них является конформер IV, в котором группы СН3 максимально удалены друг от друга. Зависимость потенциальной энергии н-бутана от угла вращения показана на рисунке.


В случае длинных цепных молекул полимеров обратимое изменение конформаций приводит к качественно новому свойству – гибкости макромолекул (часть VI, раздел 4.1).

 

Оптическая изомерия

Если атом углерода в молекуле связан с четырьмя различными атомами или атомными группами, например:

 

3-Метилгексан

 

то возможно существование двух соединений с одинаковой структурной формулой, но отличающихся пространственным строением. Молекулы таких соединений относятся друг к другу как предмет и его зеркальное изображение и являются пространственными изомерами.

Изомерия этого вида называется оптической, изомеры – оптическими изомерами или оптическими антиподами:

 

Оптические изомеры

 

 

Молекулы оптических изомеров несовместимы в пространстве (как левая и правая руки), в них отсутствует плоскость симметрии.
Таким образом,

 

  • оптическими изомерами называются пространственные изомеры, молекулы которых относятся между собой как предмет и несовместимое с ним зеркальное изображение.

Оптические изомеры имеют одинаковые физические и химические свойства, но различаются отношением к поляризованному свету. Такие изомеры обладают оптической активностью (один из них вращает плоскость поляризованного света влево, а другой - на такой же угол вправо). Различия в химических свойствах наблюдаются только в реакциях с оптически активными реагентами.

Оптическая изомерия проявляется в органических веществах различных классов и играет очень важную роль в химии природных соединений.

01.11.2011
Просмотров (103974)



Страница: [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]
HackMyGameinfo 17.07.2019 в 21:26
To get Hacked The Killbox: Arena Combat for Android or iOS device, you can use our Cheat Codes for Gems and Money and free purchases. Use The Killbox: Arena Combat Hack and get all you want. The unique shooter The Killbox: Arena Combat Cheats will bring Card Wars Hack Gems, Unlock Heroes and Money Android, iOS
HackMyGameinfo 22.07.2019 в 21:15
Big fish casino hack 2017 - Free unlimited golds and chips / 100% Workin ... ... Looking for Quick Hit Slots Cheats, free coins, and hack. You are in. Open. https://hackmygame.info
HackMyGameinfo 22.07.2019 в 21:16
The Battle Cats (MOD, Unlimited XP / Cat Food) - one of the most successful games from this publisher when reaching 5,000,000 installations on & nbsp ... street chaser hack
HackMyGameinfo 22.07.2019 в 21:16
Download Soul Knight Hackfrom Panda Helper for free without jailbreak.And you can also download more tweak apps & hack games in Panda Helper. https://hackmygame.info
HackMyGameinfo 22.07.2019 в 21:21
Dragons World Hack How To Hack Dragons World Gold Crystals Food Dragons World Cheats HACKS for ... https://hackmygame.info
HackMyGameinfo 22.07.2019 в 21:22
Galaxy Attack Alien Shooter, This is a classic game of air combat, vertical view, set in outer script. Desarroll? Ndose cruentas & nbsp ... https://hackmygame.info
HackMyGameinfo 22.07.2019 в 21:22
BLACKMOD? TOP 1 Game APK MOD? Download Hack Game Age of Magic (MOD) APK FREE on Android at BlackMod.Net! VISIT NOW? ! hackmygame.info
HackMyGameinfo 22.07.2019 в 22:31
Stick War Legacy Apk hackmygame.info
HackMyGameinfo 22.07.2019 в 22:31
If you are experiencing stress in life or something that makes you unhappy? Believe me, Kick the Buddy (MOD, Unlimited Money) will make you & nbsp ... https://hackmygame.info
Prooriginal 30.07.2019 в 14:59
https://prooriginal.ru/
Prooriginal 30.07.2019 в 15:00
https://prooriginal.ru/
Prooriginal 30.07.2019 в 15:00
https://prooriginal.ru/
Prooriginal 30.07.2019 в 15:03
https://prooriginal.ru/
Prooriginal 30.07.2019 в 15:04
https://prooriginal.ru/
Prooriginal 30.07.2019 в 15:04
https://prooriginal.ru/
Authorcom 30.07.2019 в 15:10
Компания "24 Автор" - сервис помощи студентам #1 в России. Мы работаем с 2012 года и помогаем с дипломными работами, курсовыми и любыми другими студенческими работами Автор 24 официальный
Authorcom 30.07.2019 в 15:10
Компания "24 Автор" - сервис помощи студентам #1 в России. Мы работаем с 2012 года и помогаем с дипломными работами, курсовыми и любыми другими студенческими работами Сайт автор24
Authorcom 30.07.2019 в 15:11
Компания "24 Автор" - сервис помощи студентам #1 в России. Мы работаем с 2012 года и помогаем с дипломными работами, курсовыми и любыми другими студенческими работами Автор24
Authorcom 30.07.2019 в 15:11
Компания "24 Автор" - сервис помощи студентам #1 в России. Мы работаем с 2012 года и помогаем с дипломными работами, курсовыми и любыми другими студенческими работами Автор 24 онлайн
Authorcom 30.07.2019 в 15:11
Компания "24 Автор" - сервис помощи студентам #1 в России. Мы работаем с 2012 года и помогаем с дипломными работами, курсовыми и любыми другими студенческими работами Автор 24 заказать работу
HfotlhOdr 14.08.2019 в 14:50
Купить голографические наклейки для медицинской книжки по минимальным ценам и продлить медкнижку без простаивания в бесконечных очередях можно воспользовавшись услугами нашей компании. Мы готовы оказать профессиональную помощь в приобретении голографических наклеек государственного образца. Наши преимущества заключаются в следующем: · Купить голограммы в санкнижку можно в максимально короткий срок. · Клиенты получают гарантию качества. · Выгодность предложения, сравнительно с официальной процедурой оформления книжек. · Простое и быстрое оформление заявки. · Доставка по городу и в регионы. Голограмма в санитарную книжку считается одним из способов защиты документа от фальсификации. Имея подлинную медицинскую книжку вы без проблем устроитесь на работу не переживая о наличии необходимых бумаг для трудоустройства. Купить голографические наклейки для медицинской книжки по самым выгодным расценкам можно у нас. Наши контакты: Rushologram@gmail.com +79099403068 Viber/WhatsApp https://documents24.ru/katalog/ Telegram https://clck.ru/GZkHi Телеграмм @RusHologram
HfotlhOdr 15.08.2019 в 00:33
Нужно оформить больничный лист задним числом? Желаете получить бланк больничного листа государственного образца, заполненный по установленным стандартам? Тогда вы обратились в подходящую компанию. Кроме выгодных расценок мы гарантируем профессионализм и другие преимущества, среди которых следует отметить: · Купить лист нетрудоспособности можно наложенным платежом, сделав оплату после получения. · Доставка осуществляется в любой населенный пункт РФ. · Используем только подлинные бланки с водяными знаками. · Оформляем заказ в минимальные сроки. · Соблюдаем конфиденциальность. · Выдаем документы задним числом. · Больничные листы заверяются подлинными печатями реальных медицинских учреждений. Пользуясь нашими услугами, вы без проблем сможете купить пустые бланки больничных листов в любое удобное для вас время. Наши контакты: Rushologram@gmail.com +79099403068 Viber/WhatsApp https://documents24.ru/katalog/ Telegram https://clck.ru/GZkHi Телеграмм @RusHologram
Зарегистрированный
Анонимно

Страница: [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]