De Alifatiska kolväten är alla de som saknar aromatisitet, inte i en doftande mening, utan med avseende på kemisk stabilitet. Att klassificera kolväten på detta sätt är numera för tvetydigt och exakt, eftersom det inte diskriminerar olika typer av kolväten som inte är aromatiska..
Således har vi alifatiska kolväten och aromatiska kolväten. De senare känns igen av sin basenhet: bensenringen. De andra kan å andra sidan anta vilken molekylär struktur som helst: linjär, grenad, cyklisk, omättad, polycyklisk; så länge de inte har konjugerade system som bensen.
Uttrycket "alifatisk" föddes från det grekiska ordet "aleiphar", vilket betyder fett, som också används för att referera till oljor. Därför tilldelades denna klassificering på 1800-talet kolväten erhållna från oljiga extrakt; medan aromatiska kolväten extraherades från trädhartser och doftande.
Men när grunden för organisk kemi konsoliderades upptäcktes det att det fanns en kemisk egenskap som differentierade kolväten, ännu viktigare än deras naturliga källor: aromatisitet (och inte doft).
På detta sätt upphörde alifatiska kolväten att endast vara de som erhållits från fetter, utan att vara alla som saknar aromatisitet. Inom denna familj har vi alkaner, alkener och alkyner, oavsett om de är linjära eller cykliska. Det är därför som 'alifatisk' anses vara exakt; även om det är användbart att ta itu med några allmänna aspekter.
Till exempel, när du säger alifatiska "ändar" eller "kedjor", hänvisar du till molekylära regioner där aromatiska ringar saknas. Av alla alifatiska kolväten är det enklaste per definition metan, CH4; medan bensen är den enklaste av de aromatiska kolvätena.
Artikelindex
Egenskaperna hos alifatiska kolväten varierar i olika grad beroende på vilka som anses. Det finns de med låga och höga molekylmassor, liksom linjära, grenade, cykliska eller polycykliska, även de med häpnadsväckande tredimensionella strukturer; som med den kubanska, kubformade.
Det finns dock några allmänna aspekter som kan nämnas. De flesta alifatiska kolväten är hydrofoba och apolära gaser eller vätskor, med något mer apolära än andra, eftersom även de i vars kolkedjor innehåller halogen-, syre-, kväve- eller svavelatomer ingår..
På samma sätt är de brandfarliga föreningar, eftersom de är mottagliga för oxidation i luften med en minimal värmekälla. Denna egenskap blir farligare om vi lägger till dess höga flyktighet på grund av de svaga dispersiva interaktionerna som håller alifatiska molekyler ihop..
Vi ser detta till exempel i butan, en gas som kan flytas relativt lätt som propan. Båda är mycket flyktiga och brandfarliga, vilket gör dem till aktiva komponenter i matlagningsgas eller ficktändare..
Naturligtvis tenderar denna flyktighet att minska när molekylmassan ökar och kolväten producerar alltmer viskösa och oljiga vätskor..
Nomenklaturen för kolväten skiljer sig ännu mer än deras egenskaper. Om de är alkaner, alkener eller alkyner följs samma regler som anges av IUPAC: välj den längsta kedjan, tilldela de lägsta indikatornumren till den mest substituerade änden eller till de mest reaktiva heteroatomerna eller grupperna.
På detta sätt är det känt på vilket kol varje substituent finns, eller till och med omättningarna (dubbel- eller trippelbindningar). När det gäller cykliska kolväten föregås namnet av substituenterna listade i alfabetisk ordning, följt av ordet "cykel", som räknar kolantalet som omfattar det..
Tänk till exempel på följande två cyklohexaner:
Cyklohexan A kallas 1,4-dimetylcyklohexan. Om ringen var fem kol skulle det vara 1,4-dimetylcyklopentan. Under tiden kallas cyklohexan B 1,2,4-trimetylcyklohexan och inte 1,4,6-cyklohexan eftersom den försöker använda de lägsta indikatorerna.
Nu kan nomenklaturen bli mycket komplicerad för kolväten med bisarra strukturer. För dem finns mer specifika regler, som måste förklaras separat och noggrant; som med diener, terpener, polyener och polycykliska föreningar.
Lyckligtvis är reaktionerna mindre varierande för dessa kolväten. En av dem har redan nämnts: de brinner lätt och producerar koldioxid och vatten, liksom andra oxider eller gaser beroende på närvaron av heteroatomer (Cl, N, P, O, etc.). COtvå och HtvåEller är de huvudförbränningsprodukterna.
Om de uppvisar omättningar kan de genomgå tilläggsreaktioner; det vill säga de införlivar små molekyler i sina ryggrader som substituenter enligt en specifik mekanism. Bland dessa molekyler har vi vatten, väte och halogener (Ftvå, Cltvå, Brtvå och jagtvå).
Å andra sidan är alifatiska kolväten under förekomsten av ultraviolett strålning (hv) och värme kan bryta C-H-bindningar för att byta dem mot C-X-bindningar (C-F, C-Cl, etc.). Detta är halogeneringsreaktionen, som observeras i mycket kortkedjiga alkaner, såsom metan eller pentan..
En annan reaktion som alifatiska kolväten, särskilt långkedjiga alkaner, kan genomgå är termisk krackning. Den består av tillförsel av intensiv värme så att den termiska energin bryter C-C-bindningarna, och därmed bildas små molekyler, mer värderade på bränslemarknaden, från stora molekyler.
De fyra reaktionerna ovan är de viktigaste som ett alifatiskt kolväte kan genomgå, varvid förbränning är det viktigaste av allt, eftersom det inte diskriminerar någon förening; alla kommer att brinna i närvaro av syre, men inte alla kommer att lägga till molekyler eller bryta ner i små molekyler.
Alifatiska kolväten grupperar ett oändligt antal föreningar, som i sin tur klassificeras på ett mer specifikt sätt, vilket indikerar graden av deras omättnader, liksom vilken typ av struktur de har..
Enligt hur omättade de är har vi alkaner (mättade), alkener och alkyner (omättade).
Alkaner kännetecknas av att ha enstaka C-C-bindningar, medan vi i alkener och alkyner observerar C = C respektive C-C-bindningar. Ett mycket allmänt sätt att visualisera dem är att tänka på kolskelett i alkaner som sicksack och böjda kedjor, som "rutor" för alkener och "raka linjer" för alkyner.
Detta beror på det faktum att de dubbla och trippelbindningarna utgör energi och sterisk begränsning i sina rotationer, "hårdnar" deras strukturer..
Alkaner, alkener och alkyner kan vara grenade, cykliska eller polycykliska. Det är därför cykloalkaner, cykloalkener, cykloalkiner och föreningar såsom decalin (bicyklostruktur), adamantan (liknar en baseballmössa), heptalen, gonan, bland andra, också anses vara alifatiska kolväten..
Andra typer av kolväten uppstår från alkener, såsom diener (med två dubbelbindningar), polyener (med många alternerande dubbelbindningar) och terpener (föreningar härledda från isopren, en dien).
Återigen kan användningen av dessa kolväten variera beroende på vilken som anses. Men i avsnittet om egenskaper och reaktioner klargjordes att de alla brinner, inte bara för att frigöra gasformiga molekyler utan också ljus och värme. Således är de energibehållare, användbara för att fungera som bränsle eller värmekällor..
Det är därför de används som en del av sammansättningen av bensin, för naturgas, i Bunsenbrännare och i allmänhet för att kunna starta bränder..
Ett av de mest anmärkningsvärda exemplen är det för acetylen, HC2CH, vars förbränning gör det möjligt för metalljonerna i ett prov att exciteras i atomabsorptionsspektrometri utförda i analytiska tester. Den resulterande elden kan också användas för svetsning.
Flytande alifatiska kolväten, såsom paraffiniska ämnen, används ofta som extraktionslösningsmedel för fetter. Dessutom kan dess lösningsmedelsverkan användas för att avlägsna fläckar, emaljer, färger eller helt enkelt för att bereda lösningar av en viss organisk förening.
De med högsta molekylvikt, oavsett om det är visköst eller fast, används för framställning av hartser, polymerer eller läkemedel.
När det gäller termen "alifatisk" används den ofta för att hänvisa till de regioner, i en makromolekyl, som saknar aromatisitet. Till exempel beskrivs asfaltener ytligt som en aromatisk kärna med alifatiska kedjor.
Först sa man att metan är det enklaste av de alifatiska kolvätena. Det följs av propan, CH3CHtvåCH3, butan, CH3CHtvåCHtvåCH3, pentan, CH3CHtvåCHtvåCHtvåCH3, oktan, nonan, dekan och så vidare, med längre och längre alkaner.
Detsamma gäller för eten, CHtvå= CHtvå, propen, CH3CH = CHtvå, buten, CH3CHtvåCH = CH3, och för resten av alkynerna. Om det finns två dubbelbindningar är de diener och om det finns fler än två polyener. På samma sätt kan det finnas dubbla och trippelbindningar i samma skelett, vilket ökar strukturell komplexitet..
Bland cykloalkanerna kan vi nämna cyklopropan, cyklobutan, cyklopentan, cyklohexan, cykloheptan, cyklooktan, liksom cyklohexen och cyklohexin. Grenade derivat erhålls i sin tur från alla dessa kolväten, de tillgängliga exemplen multipliceras ännu mer (såsom 1,4-dimetylcyklohexan).
Av de mest representativa terpenerna har vi limonen, mentol, pinen, vitamin A, skvalen etc. Polyeten är en polymer mättad med -CH-enhetertvå-CHtvå-, så det är också ett exempel på dessa kolväten. Andra exempel har redan nämnts i föregående avsnitt.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.