Szereg homologiczny alkinów

Ta sekcja przedstawia szczegółowy opis pierwszych dwóch członków szeregu homologicznego alkinów: etynu $acetylenu$ i propynu.

Etyn (Acetylen)

Etyn, znany również jako acetylen, jest najprostszym alkinem.

Highlight: Etyn $acetylen$ to najprostszy alkin o wzorze sumarycznym C₂H₂.

• Liczba atomów węgla: 2
• Wzór sumaryczny: C₂H₂
• Wzór strukturalny: H-C≡C-H
• Wzór półstrukturalny: CH≡CH
• Wzór grupowy: CHCH

Example: Wzór szkieletowy etynu to prosta linia z potrójnym wiązaniem pośrodku.

Propyn

Propyn to drugi członek szeregu homologicznego alkinów.

• Liczba atomów węgla: 3
• Wzór sumaryczny: C₃H₄
• Wzór strukturalny: H-C≡C-CH₃
• Wzór półstrukturalny: CH≡C-CH₃
• Wzór grupowy: CHCCH₃

Vocabulary: Wzór szkieletowy to uproszczony sposób przedstawienia struktury cząsteczki, gdzie atomy węgla i wodoru nie są explicite pokazane.

Kolejne alkiny w szeregu homologicznym

Ta sekcja omawia kolejne alkiny w szeregu homologicznym, koncentrując się na but-1-ynie i pent-1-ynie.

But-1-yn

But-1-yn to alkin o czterech atomach węgla w cząsteczce.

• Liczba atomów węgla: 4
• Wzór sumaryczny: C₄H₆
• Wzór strukturalny: H-C≡C-CH₂-CH₃
• Wzór półstrukturalny: CH≡C-CH₂-CH₃
• Wzór grupowy: CHCCH₂CH₃

Example: Wzór szkieletowy but-1-ynu to prosta linia z potrójnym wiązaniem na jednym końcu i pojedynczym rozgałęzieniem na drugim.

Pent-1-yn

Pent-1-yn to alkin o pięciu atomach węgla w cząsteczce.

• Liczba atomów węgla: 5
• Wzór sumaryczny: C₅H₈
• Wzór strukturalny: H-C≡C-CH₂-CH₂-CH₃
• Wzór półstrukturalny: CH≡C-CH₂-CH₂-CH₃
• Wzór grupowy: CHC$CH₂$₂CH₃

Highlight: Wraz ze wzrostem liczby atomów węgla w cząsteczce alkinu, wzrasta złożoność jego struktury i wzorów.

Alkiny o dłuższych łańcuchach węglowych

W tej sekcji omówimy alkiny o dłuższych łańcuchach węglowych, koncentrując się na heks-1-ynie i hept-1-ynie.

Heks-1-yn

Heks-1-yn to alkin o sześciu atomach węgla w cząsteczce.

• Liczba atomów węgla: 6
• Wzór sumaryczny: C₆H₁₀
• Wzór strukturalny: H-C≡C-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃
• Wzór półstrukturalny: CH≡C-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃
• Wzór grupowy: CHC$CH₂$₃CH₃

Vocabulary: Wzór grupowy to sposób zapisu struktury cząsteczki, który pokazuje grupy atomów zamiast pojedynczych atomów.

Hept-1-yn

Hept-1-yn to alkin o siedmiu atomach węgla w cząsteczce.

• Liczba atomów węgla: 7
• Wzór sumaryczny: C₇H₁₂
• Wzór strukturalny: H-C≡C-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃
• Wzór półstrukturalny: CH≡C-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃
• Wzór grupowy: CHC$CH₂$₄CH₃

Highlight: W miarę wydłużania się łańcucha węglowego, wzory alkinów stają się coraz bardziej złożone, ale zachowują charakterystyczne cechy strukturalne.

Alkiny o długich łańcuchach węglowych

Ta sekcja przedstawia alkiny o długich łańcuchach węglowych, koncentrując się na okt-1-ynie, non-1-ynie i dek-1-ynie.

Okt-1-yn

Okt-1-yn to alkin o ośmiu atomach węgla w cząsteczce.

• Liczba atomów węgla: 8
• Wzór sumaryczny: C₈H₁₄
• Wzór półstrukturalny: CH≡C-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃
• Wzór grupowy: CHC$CH₂$₅CH₃

Example: Wzór strukturalny okt-1-ynu pokazuje długi łańcuch węglowy z wiązaniem potrójnym na jednym końcu.

Non-1-yn

Non-1-yn to alkin o dziewięciu atomach węgla w cząsteczce.

• Liczba atomów węgla: 9
• Wzór sumaryczny: C₉H₁₆
• Wzór półstrukturalny: CH≡C-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃
• Wzór grupowy: CHC$CH₂$₆CH₃

Dek-1-yn

Dek-1-yn to alkin o dziesięciu atomach węgla w cząsteczce.

• Liczba atomów węgla: 10
• Wzór sumaryczny: C₁₀H₁₈
• Wzór półstrukturalny: CH≡C-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃
• Wzór grupowy: CHC$CH₂$₇CH₃

Highlight: Wraz ze wzrostem długości łańcucha węglowego, wzrasta złożoność wzorów alkinów, ale zachowują one charakterystyczne cechy strukturalne, takie jak wiązanie potrójne na końcu łańcucha.

Izomeria i właściwości alkinów

Ta sekcja omawia zjawisko izomerii w alkinach oraz ich właściwości fizyczne i chemiczne.

Izomeria alkinów

Alkiny wzory i nazwy mogą się różnić w zależności od rodzaju izomerii.

Definition: Izomeria to zjawisko występowania związków chemicznych o tym samym wzorze sumarycznym, ale różnej budowie cząsteczek.

Alkiny tworzą dwa rodzaje izomerów:

1. Izomery szkieletowe $dla alkinów o co najmniej 5 atomach węgla$
2. Izomery położenia wiązania potrójnego $dla alkinów o co najmniej 4 atomach węgla$

Example: But-1-yn i but-2-yn są izomerami położenia wiązania potrójnego.

Właściwości fizyczne alkinów

Alkiny budowa wpływa na ich właściwości fizyczne:

• Nie rozpuszczają się w wodzie
• Mają budowę niepolarną
• Wraz ze wzrostem liczby atomów węgla wzrastają temperatury wrzenia i topnienia
• Pierwsze trzy alkiny są gazami w warunkach normalnych

Właściwości chemiczne alkinów

Alkany alkeny alkiny reakcje różnią się ze względu na obecność wiązania potrójnego w alkinach:

• Etyn $acetylen$ jest bezwonnym gazem
• Wszystkie alkiny są palne

Highlight: Alkiny wykazują charakterystyczne reakcje chemiczne, w tym spalanie i addycję.

Reakcje spalania

Alkiny mogą ulegać różnym rodzajom spalania:

1. Spalanie całkowite: 2C₆H₁₀ + 17O₂ → 12CO₂ + 10H₂O
2. Spalanie niecałkowite do CO: 2C₆H₁₀ + 11O₂ → 12CO + 10H₂O
3. Spalanie niecałkowite do C: 2C₆H₁₀ + 5O₂ → 12C + 10H₂O

Reakcja addycji

Example: Reakcja addycji bromu do etynu: C₂H₂ + Br₂ → C₂H₂Br₂ $1,2-dibromoeten$

Reakcja powstawania alkinów

Example: CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂ ↑ + Ca$OH$₂

Wprowadzenie do alkinów

Alkiny to ważna grupa węglowodorów nienasyconych, charakteryzująca się obecnością jednego wiązania potrójnego między atomami węgla. Ta sekcja przedstawia podstawowe informacje na temat budowy, nazewnictwa i właściwości alkinów.

Definicja: Alkiny to węglowodory nienasycone, w których cząsteczkach występuje jedno wiązanie potrójne między atomami węgla.

Budowa alkinów opiera się na atomach węgla i wodoru. Wiązanie potrójne składa się z jednego wiązania sigma $σ$ i dwóch wiązań pi $π$. Pozostałe wiązania między atomami węgla oraz między węglem a wodorem są typu sigma.

Highlight: Wiązanie potrójne w alkinach składa się z jednego wiązania sigma $σ$ i dwóch wiązań pi $π$.

Nazewnictwo alkinów opiera się na zastąpieniu końcówki "-an" w nazwie odpowiedniego alkanu końcówką "-yn" lub "-in".

Przykład: Etan $alkan$ → Etyn $alkin$

Wzór ogólny alkinów to CnH2n-2, gdzie n oznacza liczbę atomów węgla w cząsteczce.

Vocabulary: Szereg homologiczny alkinów to sekwencja związków chemicznych o podobnej budowie i właściwościach, różniących się liczbą grup -CH2- w cząsteczce.