Toolyard

Углеводороды: алканы, алкены и алкины: учебное руководство

Главные идеи

Углеводороды содержат только углерод и водород. Алканы довольно инертны, а алкены и алкины вступают в реакции присоединения по своим пи-связям.

  • Алканы (CₙH₂ₙ₊₂) горят и вступают в радикальное замещение с галогенами на свету. Алкены (CₙH₂ₙ) и алкины (CₙH₂ₙ₋₂) присоединяют H₂, X₂ и HX по кратной связи.
  • Правило Марковникова: при присоединении HX к алкену водород идёт к атому углерода, у которого уже больше водородов, а X — к более замещённому.
  • Бромная вода обесцвечивается алкенами и алкинами, но не алканами. Гидрирование расходует один H₂ на каждую пи-связь.
  • цис/транс-изомеры возможны, только когда у каждого атома углерода двойной связи две разные группы. Разветвление понижает температуру кипения изомеров алканов.

Основные формулы

  • alkane CₙH₂ₙ₊₂
  • alkene CₙH₂ₙ
  • alkyne CₙH₂ₙ₋₂
  • CₓH_y + (x + y ÷ 4) O₂ → x CO₂ + (y ÷ 2) H₂O

Разобранный пример

Пропен + HBr: H присоединяется к CH₂ (углероду с двумя водородами), а Br — к среднему атому углерода, основной продукт — 2-бромпропан. Бут-1-ин CH≡C–CH₂CH₃ присоединяет 2 моль H₂ и превращается в бутан. У пент-2-ена есть цис/транс-изомеры, а у пропена (CH₂=CHCH₃) нет, потому что один углерод несёт два одинаковых водорода.

Частые ошибки

  • Присоединение брома к углероду, у которого уже больше водородов, — это обратное присоединению по Марковникову.
  • Предположение, что у любого алкена есть цис/транс-изомеры. Углерод с двумя одинаковыми группами их исключает.
  • Ожидание, что алкан обесцветит бромную воду. Он реагирует лишь медленно и только на свету.

Практика

Проверьте себя на тренировочных вопросах по этой теме: Углеводороды: алканы, алкены и алкины

Инструменты из этого руководства

Другие руководства

Закон Снеллиуса, преломление и полное внутреннее отражениеАтомные орбитали: s, p, d и fКак работает гель-электрофорез и как читать гель с ДНКФазы Луны, приливы и затменияБиномиальное распределение, колоколообразная кривая и доска ГальтонаПоследовательные и параллельные цепиКак работают буферы: уравнение Хендерсона — Хассельбаха и буферная ёмкостьМитоз и мейоз: фазы, кроссинговер и нерасхождениеКак работает парниковый эффектРяды Фурье: как собрать волну из синусоидЗакон Бернулли: неразрывность, расходомеры Вентури и трение в трубахКак работает электромагнитная индукция: закон Фарадея, правило Ленца, генераторы и трансформаторыКак работает хроматография: Rf, колонки и разрешениеЗакон Бугера — Ламберта — Бера: оптическая плотность, спектрофотометры и калибровочные кривыеКак идёт синтез белка: транскрипция, трансляция и мутацииФотосинтез и лимитирующие факторы: свет, углекислый газ и температураЦиклы хищников и жертв: уравнения Лотки — ВольтеррыЭпидемические модели SIR и SEIR: R₀, коллективный иммунитет и сглаживание кривойЖизненный цикл звезды и диаграмма Герцшпрунга — РасселаКристаллические решётки, элементарные ячейки и рентгеновская дифракцияСтроение клетки и органоиды: учебное руководствоМембраны и транспорт: учебное руководствоКлетки и транспорт: учебное руководствоДыхание и фотосинтез: учебное руководствоКлеточный цикл и мейоз: учебное руководствоЭкспрессия генов и синтез белка: учебное руководствоЭволюция и естественный отбор: учебное руководствоЭкология и поток энергии: учебное руководствоФизиология человека: учебное руководствоНервы и мышцы: учебное руководствоБиология растений: учебное руководствоИммунитет и эпидемиология: учебное руководствоФерменты и белки: учебное руководствоБиотехнология и молекулярные методы: учебное руководствоРост и подсчёт микроорганизмов: учебное руководствоСтроение атома и свет: учебное руководствоКинетика реакций: учебное руководствоХимическое равновесие: учебное руководствоСвободная энергия и самопроизвольность: учебное руководствоВероятность и распределения: учебное руководствоОрбиты и свет звёзд: учебное руководствоЗемлетрясения, плиты и датирование: учебное руководствоНоменклатура (названия соединений): учебное руководствоФункциональные группы: учебное руководствоСтроение и связи: учебное руководствоСпирты, фенолы и простые эфиры: учебное руководствоАльдегиды и кетоны: учебное руководствоКарбоновые кислоты и их производные: учебное руководствоАмины: учебное руководствоАроматические соединения: учебное руководствоСтереохимия: учебное руководствоЗамещение, отщепление и карбокатионы: учебное руководствоФизические свойства и кислотность: учебное руководствоЯМР- и ИК-спектроскопия: учебное руководствоЛабораторные методы: учебное руководствоКинематика: учебное руководствоЭлектромагнитная индукция: учебное руководствоСовременная физика: учебное руководствоДвижение брошенного тела: учебное руководствоРабота, энергия и мощность: учебное руководствоИмпульс и столкновения: учебное руководствоДвижение по окружности и гравитация: учебное руководствоКолебания: учебное руководствоЖидкости и газы: учебное руководствоВолны и звук: учебное руководствоОптика: учебное руководствоЭлектростатика: учебное руководствоМагнетизм: учебное руководство