Общая формула гомологического ряда: Общие формулы гомологических рядов, для подготовки к ЕГЭ

Содержание

А1. Общая формула гомологического ряда аренов

Банк заданий по химии 10 класс

Банк заданий по химии 10 класс 1. С каждым из указанных веществ: хлороводород, водород, бромная вода будет реагировать пропан метан этан этилен 5) ацетилен 2. При выполнении задания из предложенного перечня

Подробнее

1) 2,3,5 триметилгексан 3) 1,2,3,5 тетраметилгексан 2) 2,4,5 триметилгептан 4) 2,4,5,6 тетраметилгексан

Итоговый тест за курс химии 10 класс Вариант 1 Часть 1 При выполнении заданий этой части в бланке ответов 1 под номером выполняемого вами задания (А1 А28) поставьте знак «х» в клеточку, номер которой соответствует

Подробнее

1) 2,24 л 2) 6,72 л 3) 8,96 л 4) 11,2 л.

1) F- 2) Ca2+ 3) P+5 4) Br- 1) Sr, Ca, Mg 2) Mg, Al, Si 3) Mg, Al, Ca 4) F, Cl, Br

Вариант демо14 стр. 1 из 9 Тест по химии Демонстрационный вариант 2014 г. ИНСТРУКЦИЯ Тест состоит из частей А и В. На его выполнение отводится 120 минут. Задания рекомендуем выполнять по порядку. Если

Подробнее

2018/2019 учебный год

УТВЕРЖДЕНО Приказ Министра образования Республики Беларусь 03.12.2018 836 Билеты для проведения экзамена в порядке экстерната при освоении содержания образовательной программы среднего образования по учебному

Подробнее

CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 1)2,3,5 триметилгексан 3) 1,2,3,5 тетраметилгексан 2) 2,4,5 триметилгептан 4) 2,4,5,6 тетраметилгексан

Вариант 2 Часть 1 При выполнении заданий этой части в бланке ответов 1 под номером выполняемого вами задания (А1 А26) поставьте знак «х» в клеточку, номер которой соответствует номеру выбранного вами ответа.

Подробнее

1) 2 2) 0 3) +4 4) +6

Химия Демонстрационный вариант 2015 г. (стр. 1 из 5) Тест по химии 6 Демонстрационный вариант 2015 г. ИНСТРУКЦИЯ Тест состоит из 30 заданий. На его выполнение отводится 120 минут. Задания рекомендуем выполнять

Подробнее

Контрольная работа по химии 1

Контрольная работа по химии 1 Часть1 1.К соединениям, имеющим общую формулу Cnh3n, относится: а) бензол б) циклогексан в) гексан г) гексин 2. Валентный угол в алканах составляет: а) 180 б) 120 в) 109 28

Подробнее

Диагностическая работа. Класс- 10.

Диагностическая работа. Класс- 10. Предмет химия Вариант 1. Инструкция по выполнению заданий Части 1: к каждому из заданий приведены 4 варианта ответа. Прочитайте вопрос и выберите один из предложенных

Подробнее

Демоверсия по химии 10 класс Вариант 1

Демоверсия по химии 10 класс Вариант 1 Для выполнения заданий 1 3 используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в заданиях 1 3 является последовательность цифр, под которыми указаны химические

Подробнее

Вариант 1. Желаем успеха

Федеральное агентство по рыболовству Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Астраханский государственный технический университет» Разработка

Подробнее

5. В соединениях Nh4, N2O3 и HNO3 азот имеет степени окисления, соответственно равные а) +3, +3, +5 ; б) 3, 3, +5; в) 3, +3, +5; г) 3, +3, 5.

Вариант 1 Выберите правильный вариант ответа. Возможен только один вариант правильного ответа. 1. Чем определяется место химического элемента в периодической системе? а) количеством электронов на внешнем

Подробнее

Свойства предельных одноатомных спиртов.

Свойства предельных одноатомных спиртов. Оценивание заданий по теме предельные одноатомные спирты: 2 любых задания оцениваются в 3 балла 3 любых задания оцениваются в 4 балла Вариант 1 1. Напишите структурные

Подробнее

ВАРИАНТ 1 Образовательная организация

ВАРИАНТ 1 Образовательная организация Класс (по списку) ФИО 1. Из предложенного перечня выберите два вещества, которые не имеют структурных изомеров: 1) этанол 2) уксусная кислота 3) метанол 4) пропан

Подробнее

1. CH 3 CHO, CH 3 COOH 2. CH 2 =CH 2, CH 3 CHO 3. CH 3 COOH, CH 3 COOAg 4. CH 3 COOH, CH 3 CHO А) C Б) C. В) OH 3) ацетон

ДИАГНОСТИЧЕСКАЯ РАБОТА по ХИМИИ 10 класс 6 апреля 2011 г. Вариант 1 А1. К органическим веществам относятся а) С 2 Н 2 б) СаСО 3 в) С 2 Н 5 ОН г) СО д) С 2 Н 5 NН 2 1) а, б, г 2) а, в, д 3) б, в, г 4) б,

Подробнее

Задания В7 по химии 1.

Фенол реагирует с

Задания В7 по химии 1. Фенол реагирует с 1) хлором 2) бутаном 3) серой 4) гидроксидом натрия 5) азотной кислотой 6) оксидом кремния (IV) Фенолы- кислородсодержащие органические соединения, в молекуле которых

Подробнее

Экзаменационные билеты по химии 10 класс

Экзаменационные билеты по химии 10 класс Билет 1 1. Предельные углеводороды алканы, общая формула и химическое строение гомологов данного ряда. Свойства, изомерия и способы получения алканов.. Билет 2

Подробнее

Демонстрационный вариант

Демонстрационный вариант Ссылка на вариант: https://bingoschool.ru/ege/chemistry/variants/demo/ Часть 1 1. 1) Na 2) K 3) Si 4) Mg 5) C Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов в основном состоянии

Подробнее

Единый государственный экзамен по ХИМИИ

Единый государственный экзамен по ХИМИИ Инструкция по выполнению работы Экзаменационная работа состоит из двух частей, включающих в себя 35 заданий. Часть 1 содержит 29 заданий с кратким ответом, часть

Подробнее

БИЛЕТЫ ПО ХИМИИ КЛАСС.

БИЛЕТЫ ПО ХИМИИ 10-11 КЛАСС. БИЛЕТ 1 1. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева на основе представлений о строении атомов. Значение периоди- ческого закона для

Подробнее

Общая формула гомологического ряда алкинов

Общая формула гомологического ряда алкинов

а) cnн2n-2

б) cnн2n+2

в) cnн2n

г) cnн2n-6

Правила Марковникова

а) присоединение водорода к более гидрогенизированному атому углерода двойной связи

б) реакция с возникновения п – комплекса, из которого затем образуется δ- комплекс.

в) основные формы карбонильных соединений неустойчивы

г) перенос протонов

Пятичленные гетероциклы с двумя гетероатомами

а) пиразол, имидазол, тиазол

б) пиридин, примидин, пиразин

в) пиррол, фуран, тиофен

г) индол, хинолин,пурин

Функциональные группы альдегидов

О

//

а) – С

\

Н

О

//

б) – С

\

ОН

в) – ОН

г) С=О

7. Назовите вещество СН3 – С – СН3

||

О

а) ацетон

б) ацетофенон

в) этаналь

г) этанол

Характерные реакции для алкенов

а) реакция с бромной водой

б) реакция со щелочью

в) реакция с натрием

г) реакция с хлоридов железа

При взаимодействии этанола с иодом образуются

а) йодоформ

б) хлороформ

в) фосген

г) иодаль

Для осуществления превращения нужно

R – CH –R → R –C –R

| ||

OH O

а) Окислить спирт

б) восстановить спирт

в) провести реакцию между спиртом и водой

г) ввести в функциональную группу атом кислорода

11. Галогенопроизводные делятся на:

а) алифатические, алициклические и ароматические

б) первичные и вторичные

в) циклические, ациклические

г) циклические и гетероциклические

Изомеры между с собой

а) спирты и простые эфиры

б) кислоты и соли

в) сложные эфиры и кислоты

г) альдегиды и кетоны

Формула хлороформа

а) CH3Cl

б) CH CH3

в) СН2 = СН Сl

г) C Cl4

Реакция получения сложных эфиров

а) этерификация

б) дегидратация

в) гидратация

г) дегидрогенизация

15. Существует изомеры углеводорода С5Н12

а) 3

б) 2

в) 4

г) 6

Длина связи алкенов /с-с/ и валентный угол

а) 0,133 нм, 120 градус

б) 0,120 нм, 180 градус

в) 0,54 нм, 109,28 градус

г) 0,120 нм, 90 градус

Вещества с одинаковым составом, с разным строением

а) изомеры

б) спирты

в) гомологи

г) алканы

Реакция Вюрца

а) СH3I + 2Na →CH3CH3+NaI

б) C+ 2H2 →CH4

в) 2CH4 → CH ≡ CH

г) CH3 COO Na + Na OH → CH4+ Na2CO3

19. Углеводороды имеющие общую формулу СnH2n

а) этиленовые

б) ацетиленовая

в) предельные

г) ароматические

Характерная реакция группы альдегидов.

а) «серебряное зеркало»

б) гидроксилирование

в) элиминирование

г) декарбоксилирование

21. Назовите вещество СН2=СН –С ≡СН

а) винилацетилен

б) пропилметакрилат

в) бутанол 1,3

г) бутадиен 1,3

Получение аналина в промышленности

а) восстановления /реакция Зинина/

б) дегидратация /реакция Зайцева/

в) Нитрования /реакция Коновалова/

г) гидратация /реакция Кучерова/

Определите формулу циклогексен

ОН

/

а) | б) в) O г) O

               
       

Cl2 Na

24. Назовите вещество А, Б. СН4 → А → Б

а) хлорметан, этан

б) хлорметан,этен

в) хлорметан, этанол

г) хлорметан, ацетат натрия

Укажите осуществимые реакции

а) CH4 + HNO3

б) СН4 + НСl →

в) СН4 + НОН →

г) CH4 + NaCl→

О

||

С

/ \

26. Назовите вещество O Н

а) бензальдегид

б) циклогексанкарбальдегид

в) циклогексанон

г) бензофенон

27. Бутан получают:

а) при взаимодействием алкенов с водородом

б) при нагревании алканов

в) при нагревании спиртов

г) при взаимодействии алкенов с галогена-водородом

Формула сложного эфира

а) С2Н5 – О – С – СН3

||

O

б) Н3С – С – О –С – СН3

|| ||

O O

в) Н3С – О – СН3

г) Н3С – О — Н

Бром реагирует — с

а) изобутиленом

б) метаном

в) этанолом

г) гликолем

1 2 3 4

39. Найдите реакцию дегидратацию в реакциях С3Н6→С3Н8 →С3Н7Cl → С3Н7ОН→С3Н6

а) 4

б) 2

в) 3

г) 1 |O| |O|

40. Назовите вещество «А» в превращенииСН3СН2ОН → Х → «А»

а) пропановая кислота

б) уксусный альдегид

в) уксусная кислота

г) пропановой альдегид

41. Углеводород с общей формулой Cnh3n+2 называют:

а) алканом

б) алкином

в) ареном

г) алкеном

Общая формула углеводов

а) cm 2o)n

б) cnн2n-6

в) cnн2n+2

г) cnн2n2

Глюкоза относится к

а) моносахаридам

б) олигосахаридам

в) полисахаридам

г) среди ответов нет правильного

Крахмал относится к

а) полисахаридам

б) олигосахаридам

в) моносахаридов

г) среди ответов нет правильного

63. Реакция R-COOH+R’-OH→R-COOR’+Н2О соответствует

а) этерификации

б) гидролизу

в) нейтрализации

64. Глюкоза с веществом Ag2O даёт реакцию

а) нейтрализации

б) брожения

в) «серебряного зеркала»

г) Кучерова

65. Формула CH2-CH-CH2 соответствует

| | |

ОН ОН ОН

а) глицерину

б) нафталину

в) этиленгликолю

г) керосину

66. Ароматичность- это…

а) совокупность свойств бензола

б) совокупность свойств ациклических углеводородов.

в) совокупность свойств алициклических углеводородов

г) среди ответов нет правильного

Пиримидин относится к

а) гетероциклическим соединениям

б) ациклическим соединениям

в) карбоциклическим соединениям

г) алициклическим соединениям

Основная функция углеводов

а) энергетическая

б) наследственная

в) двигательная

г) среди ответов нет правильного

Формула соответствует

а) лактозе

б)сахарозе

в) мальтозе

г)глюкозе

Укажите пептидную связь

а)- СО-NН-

б)- О-

в)-NН-

г)-S-S-

Диазин является

а) пиримидин

б) пиразин

в) пурин

г) пиридазин

Укажите хлорангидрид

а) СН3-СН(О)-Сl

б) Сl-СН2-СН2-СН3

в) СН3-СН(О)-NН2

г) Сl-СН2-СН2-СООН

Изомерия алкенов начинается

а) с пропилена

б) с этилена

в) с бутилена

г) с пентилена

Общая формула алканов

а) cnн2n+2

б) cnн2n-6

в) cnн2n+6

г) cnн2n2

Реакция Кучерова

O

//

а) С2Н2 + Н2O → CH3 – C

\

H

б) С2Н2 + НCl → CH2 = CHCl

в) С2Н2 → HOOC — COOH

г) С2Н2 + AgOH → AgC ≡ CAg + 2H2O

— Н2О + НСl

111. Назовите вещество «А» CH3 – CHOH – CH3 → «A» → CH3 – CHCl – CH3

а) пропен

б) пропан

в) пропанол

г) пропановая кислота

Укажите формулу анилина

а) C6 H5NH2

б) C6 H5NO2

в) C6 H5N=O

г) C6 H5OH

121. Формула соответствующее веществу С2Н2

а) cnн2n2

б) cnн2n+2

в) cnн2n-6

г) cnн2n

Хорошо растворяется в воде

а) NH3

б) СН3NH2

в) C6 H5NH2

г) NH4Cl

Карбаминовая кислота

а) H2N – COOH

б) CH3

\ CH – CH2 – COOH

CH3 /

/ CH3

в) CH2 = C\ COO CH3

г) CH3 COOH

126. Пентан получит:

а) при реакции CH3 – CH-Cl +Na →CH3 – CH-CH3 + NaCl

б) при нагревании пентена

в) при нагревании пентана в присутствии AlCl3

г) при крекинге декана

127. Альдегидную группу определяют:

а) аммиачным раствором оксида серебра

б) бромной водой

в) йодной водой и раствором щелочи

г) раствором хлорида железа

Укажите ацетат кальция

а) (СН3СОО)2Са

б) НСООСа

в) СаСО3

г) СН3СООСа

Укажите нитро- группу

а) R-NO2

б) R-NH2

в) R-СООН

г) R-O-R’

149. Cm(H2O)n является общей формулой

а) углеводов

б) алканов

в) спиртов

г) алкадиенов

Витамином РР является

а) никотинамид

б) мочевина

в) фосген

в) аскорбиновая кислота

Теобромин относится к

а) метилированным ксантинам

б) карбоциклическим соединениям

в) терпеноидам

г) ациклическим соединениям

Фтивазид оказывают действие

а) противотуберкулезное

б) жаропонижающее

в) антисептическое

г) среди приведенных ответов нет правильного

153. Реакция CH2=CH-CH3+HCl→CH3-CH(Cl)-CH3 соответствует реакции

а) присоединения

б) отщепления

в) замещения

г) этерификации

154. Продукт восстановления глюкозы является СН2ОН-(СНОН)4-СНО + 2[Н] →

а) СН2ОН-(СНОН)4-СН2ОН

б) СН2ОН-(СНОН)4-СООН

в) НООС-(СНОН)4-СООН

г) СН3-СН(ОН)-СООН

Фенол относится к

а) карбоциклическим соединениям

б) гетероциклическим соединениям

в) ациклическим соединениям

г) алициклическим соединениям

Никотин является алкалоидом

а) табака

б) мака

в) среди приведенных ответов нет правильного

г) хвойных деревьев

Холевая кислота относится к

а) стероидам

б) терпеноидам

в) ферментам

г) липидам

Формула соответствует

а) лактозе

б) сахарозе

в) целлюлозе

г) глюкозе

Связь – СО-NН- является

а) пептидной б) водородной

в) дисульфидной

г) гликозидной

Диазин является

а) пиридазин

б) пиримидин

в) пурин

г) фуран

Кордиамин применяется как

а) стимулятор ЦНС

б) антибактериальное средство

в) биологическое оружие

г) противовоспалительное

Кофеин относится к

а) метилированным ксантинам

б) карбоциклическим соединениям

в) терпеноидам

г) ациклическим соединениям

Анальгин оказывает действие

а) жаропонижающее и болеутоляющее

б) среди приведенных ответов нет правильного

в) мочегонное

г) противотуберкулезное

Изомерия алканов начинается

а) с бутана

б) с метана

в) с этана

г) с пентана

Денатурацией называется

а) разрушение природной пространственной структуры белков

с сохранением их первичной структуры

б) процесс переписывания наследственной информации с

молекулы ДНК на молекулу и-РНК

в) стадия биосинтеза белка, в результате которой на рибосомах

образуется последовательность аминокислот

г) среди приведенных ответов нет правильного

Формула уксусного ангидрида

О

//

а) CH3 – C

\\

O

/

CH3 – С

\\

О

СООН

/

б) О — О-С-СН3

||

O

в) CH3 COOH

г) СН3

\

C=O

CH3 /

188. Формула принадлежит / \

S

а) тиофену

б) пирролу

в) пиримидину

в) фурану

Карбоновые кислоты это —

а) соединения, содержащие карбоксильную группа

б) соединения, содержащие гидроксильную группу

в) соединения, содержащие альдегидную группу

г) соединения, содержащие кетонную группу

O

|| +HOH +Cl2 +NH3

201.Назовите вещество «А» СН3СН2 – С – О-СН3 → х1 → х2 → А

а) 4- аминобутановая кислота

б) 3 — аминопропановая кислота

в) 2 – аминопропановая кислота

г) 2 – аминопропанонитрил

Изомерны между собой

а) сложные эфиры и спирты

б) альдегиды и кетоны

в) сложные эфиры и кислоты

г) спирты и кислоты

210. Реакции осуществимы:

а) СН3 – С ≡ СН + Н2О →

б) СН3 – С ≡ СН + НCl →

в) СН3 – С ≡ СН + NaCl →

г) СН3 – С ≡ СН + CuCl2

211. Пиримидин относятся к соединениям:

а) к ароматическим гетероциклом сдвумя гетероатомом

б) к фенолкислотам

в) к шестичленам гетероциклом с одним гетероатомом

г) к оксикислотом

СООН

212.Назовите вещество /

| \

/

|

NH2

а) никотиновая кислота

б) кордиамин

в) никотинамид

г) пиридон

Укажите амид

а) СН3-С(О)-NН2

б) Сl-СН2-СН2-СН3

в) СН3-СН(О)-Сl

г) Сl-СН2-СН2-СООН

Холестерин относится к

а) терпеноидам

б) стероидам

в) белкам

г) липидам

Формула принадлежит

а) гонану

б) холестерину

в) преднизолону

г) холевой кислоте

Формула формиата калия

а) НСООК

б) С6Н5СООК

в) С2Н5СООК

г) НООС-СООК

Функции углеводов

Энергетическая

Строительная

Каталитическая

Теплоизоляция

а) 1,2

б) 1,4

в) 2,4

г) 3,4

Гликоген относится к

а) полисахаридам

б) олигосахаридам

в) моносахаридам

г) среди ответов нет правильного

Сахароза относится к

а) дисахаридам

б) моносахарид

в) полисахаридам

г) среди ответов нет правильного

Указать пропионовую кислоту

а) СН3-СН2-СООН

б) НСООН

в) СН3-СООН

г) С6Н5СООН

249. Реакция CH2=CH-CH3+HCl→CH3-CH(Cl)-CH3 идёт

а) по правилу Марковникова

б) против правила Марковникова

в) по правилу ориентации в бензольном кольце

г) среди ответов нет правильного

250. Брожение глюкозы C6H12O6→2CH3-CH(OH)-COOH соответствует

а) молочнокислому

б) масляному

в) спиртовому

г) среди ответов нет правильного

К монозам относят

а) глюкоза, фруктоза

б) крахмал, глюкоза

в) лактоза, сахароза

г) целлюлоза, рибоза

252. Формула сорбита СН2ОН-(СНОН)4-СН2ОН соответствует

а) трёхатомному спирту

б) одноатомному спирту

в) двухатомному спирту

г) шестиатомному спирту

Циклобутан относится к

а) алициклическим соединениям

б) гетероциклическим соединениям

в) карбоциклическим соединениям

г) ациклическим соединениям

Формула соответствует

а) лактозе

б) сахарозе

в) целлюлозе

г) глюкозе

259. Формула принадлежит / \

N

а) пирролу |

б) тиофену H

в) пиримидину

в) фурану

260. Формула НООС-(СН2)4-СООН соответсвует

а) сахарной кислоте

б) гулуроновой кислоте

в) адипиновой кислоте

г) глюконовой кислоте

261. Соединение С2Н5СООС3Н7 является

а) пропилпропионат

б) метилпропионат

в) этилбензоат

г) метиллактат

ПАСК – кислота

а) 4-амино – 2 гидроксибензойная (п — аминосалициловая).

б) щивелевая

в) янтарная

г) 2 амино- 3 гидроксибензойная.

Укажите сложный эфир

а) R-СООR’

б) Сl-СН2-СН2-СООН

в) R-СООН

г) Сl-СН2-СН2-СООН

Формула принадлежит

а) холевая кислота

б) преднизолон

в) гопан

г) холестерин

Общая формула гомологического ряда алкинов

а) cnн2n-2

б) cnн2n+2

в) cnн2n

г) cnн2n-6

Правила Марковникова

а) присоединение водорода к более гидрогенизированному атому углерода двойной связи

б) реакция с возникновения п – комплекса, из которого затем образуется δ- комплекс.

в) основные формы карбонильных соединений неустойчивы

г) перенос протонов

Как написать общую молекулярную формулу органических веществ?

В данной статье я вам покажу, как написать общую молекулярную формулу органических веществ любого класса, отталкиваясь от структурной формулы любого из его представителей.

Поехали.

Что вам нужно помнить железно, так это общую формулу алканов, она имеет вид CnH2n+2.

Далее, если вас просят, написать общую формулу, например предельных альдегидов:

1) вам следует записать формулу любого из них. Например:

2) Написать молекулярную формулу выбранного выше соединения, посчитав все атомы, входящие в состав его молекулы. В формуле выбранного в п.1. соединения мы обнаруживаем 3 атома углерода, 6 атомов водорода и 1 атом кислорода. Таким образом, оно имеет молекулярную формулу С3Н6O

3) Записать формулу алкана с таким же числом атомов углерода в молекуле. В нашем случае, с тремя атомами. Подставляя значение n=3 в формулу CnH2n+2 получаем С3Н8

4) Посмотреть, чем отличаются друг от друга молекулярные формулы полученного алкана и исходного вещества. В исходном веществе на два атома водорода меньше, и на один атом кислорода больше.

5) Внести изменения в общую формулу алканов, т.е. CnH2n+2 в соответствии с установленной разницей, т.е. уменьшить число атомов водорода на два и добавить один атом О в формулу. Т.е.

CnH2n+2-2O

или

CnH2nO

Для того чтобы были очевидны преимущества данного метода, давайте попробуем записать общую формулу гомологического ряда ароматических сложных эфиров. Ароматический значит в его структурной формуле есть бензольное кольцо, а сложные эфиры это вещества со сложноэфирной группой –С(O)-O-. Запишем формулу любого такого вещества, например:

Для удобства ведения подсчетов атомов дорисуем не отображенные на структурной формуле выше атомы водорода, получим:

1) молекула выше состоит из 9 атомов С, 10 атомов Н, двух атомов O. Т.е. молекулярная формула данного вещества С9Н10O2

2) алкан с тем же числом атомов углерода имеет формулу C9H20. Сравнивая эту формулу с формулой изначального вещества С9Н10O2 мы видим, что в ней на 10 атомов H меньше и на два атома О больше, чем в соответствующем алкане.

3) Разница составов молекул исходного вещества и алкана с таким же числом атомов углерода будет той же самой и для общих формул гомологических рядов. Т.е.

CnH2n+2-10O2

или

CnH2n-8O2

3.3 Гомологические ряды органических соединений — ЗФТШ, МФТИ

Соединения, сходные по строению и химическим свойствам и отличающиеся друг от друга на гомологическую разность `»CH»_2` или в общем случае на `(«CH»_2)_n`, называются гомологами и образуют единый гомологический ряд. Ниже приведены некоторые представители гомологического ряда алканов и предельных одноосновных карбоновых кислот, а также их общие формулы:


`»CH»_4` — метан 

`»C»_2″H»_6` — этан

`»C»_3″H»_8` — пропан

`»C»_4″H»_(10)`  — бутан

`»C»_5″H»_(12)` — пентан

`»C»_6″H»_(14)`  — гексан

`bb(«C»_n»H»_(2n+2))` 

       

`»HCOOH»` — метановая (муравьиная) кислота

`»CH»_3″COOH»` — этановая (уксусная) кислота

`»C»_2″H»_5″COOH»` — пропановая (пропионовая) кислота

`»CH»_3(«CH»_2)_2″COOH»` — бутановая (масляная) кислота

`»CH»_3(«CH»_2)_3″COOH»` — пентановая (валериановая) кислота

`»CH»_3(«CH»_2)_4″COOH»` — гексановая (капроновая) кислота

`bb(«C»_n»H»_(2n+1)»COOH»)`

Простейшие представители гомологического ряда  алкенов — `»CH»_2=»CH»_2` (этен), а алкинов — `»CH»-=»CH»` (этин, ацетилен).  Структурные формулы их  ближайших гомологов вместе с общей формулой имеют вид:


`»CH»_2=»CH»-«CH»_3` — пропен 

`»CH»_2=»CH»-«CH»_2-«CH»_3` — бутен-`1` 

`»CH»_2=»CH»-«CH»_2-«CH»_2-«CH»_3`-пентен-`1`

`bb(«C»_n»H»_(2n))`       

       

`»CH»-=»C»-«CH»_3` — пропин

`»CH»-=»C»-«CH»_2-«CH»_3` — бутин-`1` 

`»CH»-=»C»-«CH»_2-«CH»_2-«CH»_3` -пентин-`1`

  `bb(«C»_n»H»_(2n-2))`

Гомологический ряд бензола имеет общую формулу `»C»_n»H»_(2n-6)`. Гомологи можно рассматривать как производные бензола, в котором один или несколько атомов водорода замещены различными углеводородными радикалами. Например:

`»C»_6″H»_5″CH»_3`- метилбензол (толуол)

`»C»_6″H»_4(«CH»_3)_2` — диметилбензол (ксилол)

`»C»_6″H»_5″C»_2″H»_5` — этилбензол

`»C»_6″H»_5″CH»(«CH»_3)_2` — изопропилбензол (кумол)

 

Классификация и номенклатура органических веществ.

Часть 1

Чтобы поделиться, нажимайте

В начале страницы вы можете выполнить тест онлайн (после ввода ответа нажимайте кнопку «Проверить решение»: если ответ неверный, то вводите другой ответ, пока не введёте верный или нажмите кнопку «Показать ответ» и у вас появится правильный ответ на это задание и вы сможете перейти к следующему заданию). В середине страницы вы увидите текстовые условия заданий, а текстовые ответы представлены в конце страницы.



Задание 11

  1. Установите соответствие между формулой вещества и классом/группой, к которому (-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА               КЛАСС/ГРУППА

А) C

4H8O2                                      1) сложные эфиры

Б) C

4H6                                          2) арены

В) C

7H8                                          3) алкины

                                                      4) углеводы

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между названием соединения и общей формулой гомологического ряда, к которому оно принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА              ОБЩАЯ ФОРМУЛА

А) бутин                                        1) C

nH2n+2

Б) циклогексан                           2) C

nH2n

В) пропан                                    3) C

nH2n-2

                                                       4) C

nH2n-4

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между формулой вещества и классом/группой, к которому (-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА                 КЛАСС/ГРУППА

А) C

6H12O6                                       1) простые эфиры

Б) C

6H5C2H5                                    2) спирты

В) C

6H5CH2OH                                 3) углеводороды

                                                          4) углеводы

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между названием вещества и классом/группой, к которому (-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА              КЛАСС/ГРУППА

А) пропаналь                              1) арены

Б) этиленгликоль                      2) альдегиды

В) аланин                                    3) спирты

                                                       4) аминокислоты

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между формулой вещества и классом/группой, к которому (-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА                 КЛАСС/ГРУППА

А) C

2H6O2                                         1) многоатомные спирты

Б) C

5H8                                             2) алкены

В) C

3H6                                             3) одноосновные кислоты

                                                          4) алкины

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между названием соединения и общей формулой гомологического ряда, к которому оно принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА                 ОБЩАЯ ФОРМУЛА

А) пропен                                        1) C

nH2n+2

Б) изопрен                                      2) C

nH2n

В) нонан                                          3) C

nH2n-2

                                                          4) C

nH2n-4

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между названием вещества и классом/группой, к которому (-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА              КЛАСС/ГРУППА

А) глицерин                                1) простые эфиры

Б) глицин                                     2) альдегиды

В) бутанол-2                               3) спирты

                                                       4) аминокислоты

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между формулой соединения и общей формулой гомологического ряда, к которому оно принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА                       ОБЩАЯ ФОРМУЛА

А) CH

2=CH-CH2-CH(CH3)2                    1) CnH2n+2

Б) CH

3-C≡C-CH2-CH3                            2) CnH2n

В) C

6H5-CH(CH3)2                                  3) CnH2n-2

                                                                4) C

nH2n-6

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между формулой вещества и классом/группой, к которому (-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА                    КЛАСС/ГРУППА

А) CH

3СOOCH3                                   1) амины

Б) CH

3CH2NO2                                   2) аминокислоты

В) C

2H5NHCH3                                    3) сложные эфиры

                                                             4) нитросоединения

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между названием вещества и классом/группой, к которому (-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА               КЛАСС/ГРУППА

А) циклогексан                            1) карбоновые кислоты

Б) лактоза                                     2) аминокислоты

В) стирол                                      3) углеводороды

                                                        4) углеводы

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между формулой вещества и классом/группой, к которому (-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА                  КЛАСС/ГРУППА

А) C

6H12O6                                       1) амины

Б) HCOOCH

3                                   2) простые эфиры

В) CH

3OCH3                                     3) сложные эфиры

                                                          4) кетоны

                                                          5) углеводы

                                                          6) углеводороды

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между названием вещества и классом/группой, к которому (-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА                    КЛАСС/ГРУППА

А) серин                                             1) спирты

Б) глицерин                                      2) фенолы

В) глицилаланин                              3) углеводороды

                                                             4) углеводы

                                                             5) пептиды

                                                             6) аминокислоты

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между названием вещества и классом/группой, к которому (-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА                    КЛАСС/ГРУППА

А) дезоксирибоза                           1) простые эфиры

Б) нитроглицерин                           2) сложные эфиры

В) нитробензол                               3) углеводы

                                                              4) углеводороды

                                                              5) пептиды

                                                              6) нитросоединения

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между названием вещества и функциональной группой, входящей в состав его молекулы: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА               ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ГРУППА

А) анилин                                     1) карбоксильная группа

Б) бутаналь                                 2) нитрогруппа

В) этандиол-1,2                         3) аминогруппа

                                                        4) карбонильная группа

                                                       5) гидроксильная группа

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между формулой вещества и его названием: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА              НАЗВАНИЕ

А) C

4H6                                          1) бутадиен-1,3

Б) C

4H4                                          2) бромэтан

В) C

2H3Br                                      3) бромэтен

                                                       4) винилацетилен

                                                       5) циклобутан

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между формулой вещества и его названием: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА            НАЗВАНИЕ

А) С

2H6O2                                   1) метанол

Б) CH

2O2                                     2) пропанол

В) C

4H8O                                     3) этиленгликоль

                                                    4) муравьиная кислота

                                                     5) бутаналь

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между названием вещества и классом/группой, к которому (-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА                КЛАСС/ГРУППА

А) метилбензол                            1) амины

Б) анилин                                       2) альдегиды

В) 3-метилбутаналь                     3) углеводороды

                                                          4) аминокислоты

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между названием эфира и его формулой: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ ЭФИРА                                                    ФОРМУЛА

А) метилпропионат                                                  1) C

3H7-O-C3H7

Б) метилэтиловый эфир                                         2) C

2H5-O-CH3

В) этиловый эфир бензойной кислоты              3) CH

3COOC3H7

                                                                                    4) C

2H5COOCH3

                                                                                    5) C

6H5COOC2H5

                                                                                   6) C

6H5COOCH3

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между формулой аминокислоты и её названием: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА                                         НАЗВАНИЕ

А) NH

2CH2COOH                               1) фенилаланин

Б) CH

3-CH(NH2)-COOH                     2) аланин

В) NH

2-CH2-CH2-CH2-COOH             3) валин

                                                             4) глицин

                                                             5) 3-аминобутановая кислота

                                                             6) 4-аминобутановая кислота

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между систематическим и тривиальным названиями органических соединений: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

СИСТЕМАТИЧЕСКОЕ НАЗВАНИЕ                 ТРИВИАЛЬНОЕ НАЗВАНИЕ

А) фенилэтен                                                   1) пара-ксилол

Б) 1,2-диметилбензол                                  2) орто-ксилол

В) 1,4-диметилбензол                                  3) мета-ксилол

                                                                            4) дивинил

                                                                            5) ацетилен

                                                                           6) стирол

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между формулой аминокислоты и её названием: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА                              НАЗВАНИЕ

А) C

6H5-CH=CH2                     1) изопропилбензол

Б) C

6H5-C2H5                           2) пропилбензол

В) C

6H5-CH3                             3) этилбензол

                                                 4) бензол

                                                  5) толуол

                                                  6) стирол

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между названием вещества и классом/группой, к которому (-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА            КЛАСС/ГРУППА

А) крахмал                                1) фенолы

Б) рибоза                                  2) кетоны

В) глицерин                              3) спирты

                                                    4) углеводы

                                                    5) аминокислоты

                                                    6) простые эфиры

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между формулой вещества и классом/группой, к которому (-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА          КЛАСС/ГРУППА

А) C

3H6O                                   1) фенолы

Б) C

6H6O                                   2) альдегиды

В) C

3H6O2                                  3) спирты

                                                   4) алканы

                                                   5) аминокислоты

                                                   6) сложные эфиры

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между названием вещества и классом/группой, к которому (-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА               КЛАСС/ГРУППА

А) пентаналь                               1) арены

Б) метанол                                   2) альдегиды

В) глицин                                     3) спирты

                                                        4) алкены

                                                        5) аминокислоты

                                                        6) алкины

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между названием соединения и общей формулой гомологического ряда, к которому оно принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА                  ОБЩАЯ ФОРМУЛА

А) дивинил                                    1) C

nH2n+2

Б) метилпропан                            2) C

nH2n

В) метилбензол                           3) C

nH2n-2

                                                         4) C

nH2n-4

                                                         5) C

nH2n-6

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между формулой аминокислоты и её названием: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА                       НАЗВАНИЕ

А) C

2H6O2                         1) метанол

Б) CH

2O2                           2) пропанол

В) C

3H8O                           3) этиленгликоль

                                          4) бутаналь

                                          5) муравьиная кислота

                                          6) фенол

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между формулой вещества и классом/группой, к которому (-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА               КЛАСС/ГРУППА

А) CH

3CHO                                    1) сложные эфиры

Б) C

8H10                                         2) простые эфиры

В) CH

3NH2                                     3) альдегиды

                                                        4) углеводы

                                                        5) амины

                                                        6) углеводороды

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между формулой вещества и классом/группой, к которому (-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА                      КЛАСС/ГРУППА

А) HCOOH                                            1) спирты

Б) CH

3CH2C(O)CH2CH3                        2) кетоны

В) CH

3CH2OCH3                                    3) карбоновые кислоты

                                                               4) простые эфиры

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между названием вещества и классом/группой, к которому (-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА                                     КЛАСС/ГРУППА

А) толуол                                                             1) кетоны

Б) ацетон                                                             2) альдегиды

В) 1,2,3,4,5,6-гексахлорциклогексан            3) ароматические углеводороды

                                                                                4) галогенциклоалканы

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


  1. Установите соответствие между названием вещества и классом/группой, к которому (-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА                 КЛАСС/ГРУППА

А) метаналь                                   1) кетоны

Б) ацетон                                        2) альдегиды

В) кумол                                          3) ароматические углеводороды

                                                          4) спирты

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

 


Ответы:

  1. 132
  2. 321
  3. 432
  4. 234
  5. 142
  6. 231
  7. 343
  8. 234
  9. 341
  10. 343
  11. 532
  12. 615
  13. 326
  14. 345
  15. 143
  16. 345
  17. 312
  18. 425
  19. 426
  20. 621
  21. 635
  22. 443
  23. 216
  24. 235
  25. 315
  26. 352
  27. 365
  28. 324
  29. 314
  30. 213

Также предлагаем вам плейлист видео-уроков и видео-объяснений заданий на эту тему:

 

Общая формула гомологического ряда алкенов 1) Cnh3n 2)

Заказать домашнюю работу

Общая формула гомологического ряда алкенов
1) Cnh3n 2) Cnh3n-2 3) Cnh3n+2 4) Cnh3n-6

2. Вещество СН2 СН2 СН2 СН СН2 СН2 величается

СН3 СН3 СН3
1) 1,4,6 тримемилгексан 2) 1,3,6 триметилгексан
3) 1,3 диметилгептан 4) 4 метилоктан

3. Алкины не вступают в реакции
1) гидрирования 2) галогенирования 3) дегидратации 4) гидратации
4. В схеме перевоплощений СН4 Х С6Н6 веществом Х является
1) С2Н6 2) С2Н4 3) С2Н2 4) С6Н12
5. Электрическая плотность верно распределена в молекуле
1) СН3 О Н 2) СН3 О Н 3) СН3 О Н 4) СН3 О Н

6. Спирт, в отличии от фенола, может вести взаимодействие с
1) O2 2) HCl 3) Na 4) NaOH

7. Этаналь и метаналь
1) изомеры 2) гомологи 3) одно и тоже вещество 4) различные спирты

8. Жир появляется в результате взаимодействия
1) стеариновой кислоты и метанола 2) олеиновой кислоты и этиленгликоля
3) ацетальдегида и глицерина 4) глицерина и пальмитиновой кислоты

9. Оцените корректность суждений.
А. Фруктоза и крахмал при определенных условиях подвергаются гидролизу.
Б. Сахароза состоит из остатков глюкозы и фруктозы.
1) правильно только А 2) правильно только Б 3) верны оба суждения 4) оба неверны

10. Более сильные основные свойства проявляет
1) метиламин 2) аммиак 3) глицерин 4) анилин
Часть В

1. Установите соответствие между начальными субстанциями и продуктами реакции
Начальные ВЕЩЕСТВА ПРОДУКТЫ РЕАКЦИИ
А) С2Н6 1) СО2 + 2Н2О
Б) С2Н6 + Cl2 2) Ch4Cl + HCl
B) Ch5 + 2Cl2 3) C2h5 + h3 5) C2H5Cl + HCl
Г) C4h20 4) Ch3Cl2 + 2HCl 6) C2H6 + C2h5

2. Установите соответствие меж типом реакции и начальными субстанциями
ТИП РЕАКЦИИ ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА
А) реакция замещения 1) С6Н6 + Br2 (при условии h)
Б) реакция присоединения 2) C3H6
В) реакция окисления 3) C3H8 + Br2
Г) реакция дегидрирования 4) C4H8 + KMnO4 + Н2О

3. Установите соответствие меж веществом и реагентами, с которыми оно вз-ет.
ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА РЕАГЕНТЫ
А) СН3 СООН 1) h3, Zn, KOH
Б) СН3 СОН 2) O2, h3, Ag2O(аммиач. р-р)
В) СН2 = СН СООН 3) Ch4OH, Mg, Ag2O(аммиач. р-р)
Г) Н СООН 4) NaOH, Na2CO3, Cl2(h)

Задать свой вопрос


Откуда берутся и зачем нужны гомологические формулы

Гомологические (или общие) формулы описывают в общем виде состав органических веществ, относящихся к одному классу.

Давайте разберемся, откуда они берутся, и начнем с того, что выведем общую формулу ряда алканов – углеводородов, содержащих только одинарные углерод-углеродные связи.

Для того, чтобы вывести гомологические формулы оставшихся классов веществ, нужно определить, какие изменения происходят в составе. Рассуждать можно примерно таким образом:

  • чтобы получить двойную связь, нужно убрать по одному атому водорода от каждого углерода, образующего эту связь. Водорода становится на два меньше, чем в алкане, поэтому общая формула алкенов – Cnh3n.

  • чтобы замкнуть углеродную цепочку в цикл, нужно убрать по одному водороду от каждого из концевых атомов углерода. Водорода становится на два меньше, чем в алкане, поэтому общая формула циклоалканов – Cnh3n.

  • для образования тройной связи нужно суммарно убрать четыре атома водорода из соответствующего алкана, поэтому общая формула алкинов – Cnh3n-2.

  • в спиртах атом кислорода просто встраивается по связи С-Н, количество атомов водорода при этом не изменяется по сравнению с алканом. Общая формула спиртов – Cnh3n+2О.

Решим несколько задач на составление гомологических формул.

1) Приведите общую формулу нециклических углеводородов, имеющих в молекуле три двойные и две тройные связи.

Решение:

Для образования одной двойной связи нужно убрать из алкана 2 атома водорода, для образования тройной связи – 4 атома водорода. Таким образом, общая формула таких углеводородов имеет вид Сnh3n+2˗3·2-2·4 = Cnh3n-12.

2) Приведите общую формулу нециклических альдегидов, имеющих в молекуле три тройных и одну двойную связи.

Решение:

Для образования тройной связи нужно убрать из соответствующего алкана 4 атома водорода, для образования двойной связи – 2 атома водорода. При введении карбонильной группы в молекуле появляется атом кислорода, а число атомов водорода уменьшается на два. Общая формула таких альдегидов будет иметь вид Сnh3n+2˗3·4-1·2-2O = Cnh3n-14О.

3) Приведите общую формулу карбоновых кислот, содержащих одну гидроксильную группу и тройную связь.

Решение:

При добавлении гидроксильной группы количество атомов водорода относительно соответствующего алкана не изменяется, но добавляется один кислород. Карбоксильную группу можно условно разбить на составляющие С=О и -ОН, поэтому, учитывая прошлые рассуждения, нужно убрать два атома водорода и добавить два кислорода. Для образования тройной связи необходимо убрать 4 атома водорода из соответствующего алкана. Поэтому общая формула таких карбоновых кислот имеет вид Сnh3n-2-4O3 = Cnh3n-4O3.

Для чего может пригодиться знание гомологических формул? Во-первых, для уравнивания органических реакций. Это звучит странно, но самую распространенную ошибку в органических цепочках формата ЕГЭ допускают в реакциях с участием аренов. Например, такую:

Ошибка такого рода возникает из-за того, что по структурным формулам, приведенным выше, сложно отследить количество водорода. Чтобы ее избежать, нужно проверять состав веществ по гомологическим формулам.

Во-вторых, умение оперировать гомологическими формулами позволяет легко решать задачи на вывод молекулярной формулы органических соединений. В последние годы на ЕГЭ по химии предлагают задачи, в которых неизвестен класс вещества и нет дополнительных данных, которые позволяют определить молярную массу искомого соединения. Поэтому после проведения стандартных расчетов часто возникает вопрос, нужно ли удваивать индексы в простейшей формуле или можно оставить ее как есть.

Давайте представим, что мы вывели простейшие формулы нескольких веществ. Определим, существуют ли органические соединения с получившимся составом: C3H5Cl3, C2h5Br, Ch4O.

Галогены в органических веществах одновалентны, и можно условно говорить, что они эквивалентны атомам водорода. В первом соединении сумма водородов и хлоров равна 8, то есть C3H5Cl3 ~ C3H8. Вещество с формулой С3Н8 существует и относится к ряду алканов, поэтому С3Н5Cl3 — существующий трихлоралкан. Во втором соединении общее количество атомов водорода и брома равно 5 (нечетное), что невозможно для соединений, не содержащих азот. Поэтому вещества с формулой C2h5Br не существует. В органических веществах вида CxHyOz должно быть четное число атомов водорода, поэтому третья формула Ch4O не соответствует никакому соединению.

Будьте бдительны, учите химию и помните:

2.8: Углеводороды и серия гомологичных

Задача обучения

  • классифицирует углеводороды как насыщенные и ненасыщенные
  • классифицирует углеводороды как алканы, алкены, алкины, циклоалканы или ароматические соединения (арены)
  • применить гомологический ряд к органическим молекулам с 1-10 атомами углерода

Классификация углеводородов

Углеводороды — это органические соединения, которые содержат только углерода и водорода. Присущая углеводородам способность связываться с самими собой известна как катенация, и позволяет углеводородам образовывать более сложные молекулы, такие как циклогексан и бензол.Связь происходит из-за того, что характер связи между атомами углерода совершенно неполярный.

Четыре основных класса углеводородов: алканы, алкены, алкины и арены. Ароматические соединения получили свои названия из-за того, что многие из этих соединений на заре открытия были сгруппированы, потому что они были маслами с ароматным запахом. Ниже приводится краткое изложение классификации углеводородов.

Насыщенные углеводороды (алканы) являются простейшими из углеводородов.Они полностью состоят из одинарных связей и насыщены водородом. Общая формула для насыщенных углеводородов: C n H 2n +2 (при условии нециклической структуры). Насыщенные углеводороды являются основой нефтяного топлива и встречаются как линейные, так и разветвленные. В простейших алканах атомы углерода связаны в прямую цепь; они называются нормальными алканами. Они названы в соответствии с количеством атомов углерода в цепи.Самый мелкий алкан — метан:

Ненасыщенные углеводороды имеют двойные и / или тройные связи между атомами углерода. Алкены с двойной связью называются алкенами и имеют общую формулу C n H 2n (при условии нециклических структур). Те, которые содержат тройные связи, называются алкинами и имеют общую формулу C n H 2n-2 . Наименьший алкен — этен — имеет два атома углерода и также известен под своим общим названием этилен, а самый мелкий алкин — этин, также известный как ацетилен.

Циклоалканы представляют собой углеводороды, содержащие одно или несколько углеродных колец, к которым присоединены атомы водорода. Приставка «цикло» добавляется к имени для обозначения кольцевой структуры. Общая формула насыщенного углеводорода, содержащего одно кольцо, — C n H 2n .

Ароматические углеводороды, также известные как арены, представляют собой углеводороды, содержащие по крайней мере одно ароматическое кольцо. Ароматические соединения содержат бензольное звено. Сам бензол состоит из шести атомов C в кольце с чередующимися одинарными и двойными связями C – C:

Для большинства соединений для выяснения их структуры потребуется информация, выходящая за рамки химической формулы.Однако соотношение C: H в химической формуле может дать представление о химической структуре.

Например, давайте рассмотрим некоторые из возможных структур и химических формул углеводородов, содержащих шесть атомов углерода.

Насыщенный алкан имеет самое высокое отношение водорода к углероду. Ненасыщенный алкен и шестичленное алкановое кольцо имеют одну и ту же химическую формулу. Важно помнить об этих отношениях. Ненасыщенный алкин имеет более низкое отношение водорода к углероду, чем алкены со второй пи-связью.Бензольные кольца имеют самое низкое отношение водорода к углероду — 1: 1.

Упражнение

1. Классифицируйте следующие соединения: насыщенные и ненасыщенные. Для ненасыщенных углеводородов уточните классификацию, указав, является ли соединение алкеном, алкином или ареном.

Ответ

1.

Количество атомов углерода, непрерывно связанных вместе, является важной структурной характеристикой и описывается с помощью гомологичной серии.В первый год обучения органической химии первые десять имен гомологической серии обычно — это все, что нужно запомнить. Конечно, ваш профессор установит стандарт. Большинство префиксов знакомы по греческим префиксам бинарных ковалентных соединений. Это префиксы для первых четырех длин углеродной цепи, которые могут быть незнакомы. Интересно, что три из этих углеводородов часто встречаются в повседневной жизни. Метан является основным компонентом метеоризма и является ингредиентом, который воспламеняется при зажигании пукает — не пытайтесь это делать дома.Пропан и бутан являются газами при комнатной температуре. Они хранятся под давлением для создания жидкого состояния. Пропан — это топливо для барбекю, а бутан используется в зажигалках. Суффикс «анэ» используется для различения самой длинной непрерывной углеродной цепи, в то время как более короткие углеродные ответвления (заместители) обозначаются суффиксом «ил».

Упражнение

2. Заполните приведенную ниже таблицу.

Концентрированная структурная формула Химическое название
пропан
С 6 В 6
Канал 3 Канал 2 Канал 2 Канал 2 Канал 2 Канал 3
Ответ

2.

Концентрированная структурная формула Химическое название
Канал 3 Канал 2 Канал 3 пропан
С 6 В 6 бензол
Канал 3 Канал 2 Канал 2 Канал 2 Канал 2 Канал 3 гексан

Авторы и авторство

Учебник по химии гомологической серии

Ключевые понятия

  • В органической химии (химии углерода) гомологический ряд относится к семейству соединений, которые:

    (i) имеют ту же функциональную группу

    (ii) отличаются на постоянную единицу при переходе от одного члена к другому

  • Гомологический ряд можно описать общей формулой.
    Некоторые названия гомологичных серий и соответствующие им общие формулы
    Гомологичные
    серии
    алканы алкены алкины алканолы алканали алканоны алкановая кислота
    Общая
    формула
    C n H 2n + 2 C n H 2n C n H 2n − 2 C n H 2n + 2 O C n H 2n O C n H 2n O C n H 2n O 2
  • Каждое соединение в гомологичном ряду (член) называется гомологом (иногда пишется как гомолог).
  • Гомологи в гомологичном ряду подвергаются сходным химическим реакциям, потому что они имеют одну и ту же функциональную группу.
  • Имеется градация физических свойств гомологов ряда из-за увеличения длины углеродной цепи.

Пожалуйста, не блокируйте рекламу на этом сайте.
Без рекламы = для нас нет денег = для вас нет бесплатных вещей!

Гомологичная серия по алканам

Серия гомологов алканов содержит соединения, которые:

  • состоят ТОЛЬКО из атомов углерода (C) и водорода (H)
  • имеют одинарные ковалентные связи между всеми атомами углерода (C-C)
  • не содержит функциональной группы

Поскольку один углерод образует в общей сложности 4 ковалентные связи, первый член (гомолог) гомологического ряда алканов должен состоять из 1 атома углерода, связанного с 4 атомами водорода, как показано ниже:

H
|
H- С -H
|
H

, имеющий молекулярную формулу CH 4 .

Следующий гомолог в ряду гомологов алканов будет содержать 2 атома углерода с одной ковалентной связью между ними, каждый атом углерода будет составлять свою квоту из 4 ковалентных связей путем связывания с 3 атомами водорода, как показано ниже:

H
|
H
|
H- С С -H
|
H
|
H

, и эта молекула имеет молекулярную формулу C 2 H 6 .

Следующий гомолог в серии будет иметь 3 атома углерода и 8 атомов водорода (C 3 H 8 ), за которыми следуют 4 атома углерода и 10 атомов водорода (C 4 H 10 ) и т. Д. и так далее …

Некоторые гомологи гомологичного ряда алканов
Молекулярная структура молекулярная формула молярная масса
(г моль -1 )
H
|
H- С -H
|
H
CH 4 16
H
|
H
|
H- С С -H
|
H
|
H
С 2 В 6 30
H
|
H
|
H
|
H- С С С -H
|
H
|
H
|
H
С 3 В 8 44
H
|
H
|
H
|
H
|
H- С С С С -H
|
H
|
H
|
H
|
H
С 4 В 10 58
H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H- С С С С С -H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H
С 5 В 12 72

Заметили узор? Для каждого последующего гомолога мы добавляем в цепочку CH 2 .

Начать с CH 4 (первый гомолог)

, затем добавьте CH 2 , чтобы получить C 2 H 6 (следующий гомолог в серии)

, затем добавьте CH 2 , чтобы получить C 3 H 8 (следующий гомолог в серии)

, затем добавьте CH 2 , чтобы получить C 4 H 10 (следующий гомолог в серии)

, затем добавьте CH 2 , чтобы получить C 5 H 12 (следующий гомолог в серии)

Это означает, что разница в молярной массе между соседними гомологами в серии составляет 14 г / моль -1 :

C имеет молярную массу 12 г моль -1
H имеет молярную массу 1 г моль -1
Следовательно, CH 2 имеет молярную массу 12 + (2 × 1) = 12 + 2 = 14 г моль -1

Итак, каждый член алканового ряда, каждый гомолог, содержит цепь длиной n атомов углерода, C n .

Каждый гомолог также будет содержать 2 × n атомов водорода (из каждой единицы CH 2 ), плюс есть дополнительный атом водорода на каждом конце цепочки, то есть дополнительные 2 атома H, так что общее количество атомов водорода в цепочке 2 n +2, H 2 n +2 .

Объединение всего этого позволяет нам написать общую формулу для гомологического ряда алканов: C n H 2 n +2

Для первого члена ряда алканов (первого гомолога) n = 1, поэтому молекулярная формула будет C 1 H 2 × 1 + 2 , что составляет CH 4

Для второго члена ряда алканов (второго гомолога) n = 2, поэтому молекулярная формула будет C 2 H 2 × 2 + 2 , что составляет C 2 H 6

Щелкните, чтобы изучить свойства алканов.

Гомологичная серия по алкенам

Гомологическая серия алкенов содержит соединения, которые:

  • состоят ТОЛЬКО из атомов углерода (C) и водорода (H)
  • имеют двойную связь между двумя атомами углерода (C = C)
  • не содержит других функциональных групп

Первый член, первый гомолог, гомологического ряда алкенов должен содержать 2 атома углерода, которые соединены двойной связью, и, поскольку каждый атом углерода должен образовывать в общей сложности 4 связи, каждый из атомов углерода должен быть связан с 2 атома водорода, как показано ниже:

H H
\ /
С = С
/ \
H H
C 2 H 4

(M = 28 г моль -1 )

Для следующего гомолога мы добавляем еще 1 атом C, и в общей сложности потребуется 4 связи, как показано в структуре ниже:

H H H
\ | |
С = С С -H
/ |
H H
C 3 H 6

(M = 42 г моль -1 )

Для следующего гомолога мы добавляем еще 1 атом C, и в итоге потребуется 4 связи, как показано в структуре ниже:

H H H H
\ | | |
С = С С С -H
/ | |
H H H
C 4 H 8

(M = 56 г моль -1 )

Для следующего гомолога мы добавляем еще 1 атом C, и в общей сложности потребуется 4 связи, как показано в структуре ниже:

H H H H H
\ | | | |
С = С С С С -H
/ | | |
H H H H
C 5 H 10

(M = 70 г моль -1 )

Итак, мы видим, что мы добавляем устройство CH 2 к одному гомологу, чтобы сделать следующий в серии.
Поскольку каждая единица CH 2 имеет молярную массу 14 г моль -1 , разница в молярной массе между соседними гомологами составляет 14 г моль -1 .

И мы можем описать гомологический ряд алкенов общей формулой: C n H 2n .

Для первого члена ряда (первого гомолога) n = 2, поэтому молекулярная формула для этого соединения будет C 2 H 2 × 2 , что составляет C 2 H 4

Для второго члена ряда (второго гомолога) n = 3, поэтому молекулярная формула для этого соединения будет C 3 H 2 × 3 , что составляет C 3 H 6

Щелкните, чтобы изучить свойства алкенов.

Гомологичная серия по алкинам

Гомологическая серия алкинов содержит соединения, которые:

  • состоят ТОЛЬКО из атомов углерода (C) и водорода (H)
  • имеют тройную связь между двумя атомами углерода (C≡C)
  • не содержит других функциональных групп

Первый член, первый гомолог гомологического ряда алкинов должен содержать 2 атома углерода, которые соединены тройной связью, и, поскольку каждый атом углерода должен образовывать в общей сложности 4 связи, каждый из атомов углерода должен быть связан с 1 атом водорода, как показано ниже:

H− C≡C -H
C 2 H 2

(M = 26 г моль -1 )

Следующий член в ряду, следующий гомолог, должен содержать 3 атома углерода, и каждый атом C должен образовывать в общей сложности 4 связи:

H
|
H- C≡C С -H
|
H
C 3 H 4

(M = 40 г моль -1 )

За которым следует следующий гомолог с 4 атомами углерода:

H
|
H
|
H- C≡C С С -H
|
H
|
H
C 4 H 6

(M = 54 г моль -1 )

Итак, мы снова видим, что мы добавляем устройство CH 2 к одному гомологу, чтобы сделать следующий в серии.
Поскольку каждая единица CH 2 имеет молярную массу 14 г моль -1 , разница в молярной массе между соседними гомологами составляет 14 г моль -1 .

И мы можем описать гомологический ряд алкинов общей формулой: C n H 2n − 2 .

Для первого члена ряда (первого гомолога) n = 2, поэтому молекулярная формула для этого соединения будет C 2 H 2 × 2-2 , что составляет C 2 H 2

Для второго члена ряда (второго гомолога) n = 3, поэтому молекулярная формула для этого соединения будет C 3 H 2 × 3-2 , что составляет C 3 H 4

Гомологичная серия по алканолам

Гомологическая серия алканолов содержит соединения, которые:

  • состоят ТОЛЬКО из атомов углерода (C), водорода (H) и кислорода (O)
  • имеют только одинарные связи между атомами углерода (C − C)
  • содержат гидроксильную функциональную группу (ОН)

Первый член гомологического ряда алканолов содержит только 1 атом углерода, который должен образовать в общей сложности 4 связи, одна из этих связей должна относиться к функциональной группе OH , поэтому остальные 3 связи должны относиться к атомам водорода (H ), как показано ниже:

H
|
ОН С -H
|
H
CH 4 O

(M = 32 г моль -1 )

Следующий гомолог содержит 2 атома углерода, каждый атом углерода должен образовывать в общей сложности 4 связи, одна из этих связей относится к функциональной группе OH :

H
|
H
|
ОН С С -H
|
H
|
H
C 2 H 6 O

(M = 46 г моль -1 )

Следующий член гомологического ряда алканолов имеет 3 атома углерода, каждый из которых должен образовывать 4 связи, и одна из этих связей должна относиться к функциональной группе OH :

H
|
H
|
H
|
ОН С С С -H
|
H
|
H
|
H
C 3 H 8 O

(M = 60 г моль -1 )

Разница между молекулярными формулами соседних гомологов составляет -CH 2 , который имеет молярную массу 14 г моль -1 , поэтому разница в молярной массе соседних гомологов составляет 14 г моль -1 .

Общая формула для членов гомологического ряда алканолов: C n H 2n + 2 O

Первый член гомологического ряда алканолов имеет n = 1, поэтому молекулярная формула первого гомолога C 1 H 2 × 1 + 2 O, то есть CH 4 O

Второй член гомологического ряда алканолов имеет n = 2, поэтому молекулярная формула второго гомолога — C 2 H 2 × 2 + 2 O, то есть C 2 H 6 O

Щелкните, чтобы изучить свойства алканолов.

Алканальная гомологичная серия

Алканальная гомологическая серия содержит соединения, которые:

  • состоят ТОЛЬКО из атомов углерода (C), водорода (H) и кислорода (O)
  • имеют только одинарные связи между атомами углерода (C − C)
  • содержат карбонильную функциональную группу (C = O) на конце углеродного атома цепи (конец углеродной цепи или первый углеродный атом цепи)

Первый член (гомолог) алканального гомологического ряда содержит только 1 атом углерода, который должен образовывать в общей сложности 4 связи, и 2 из этих связей относятся к атому кислорода, как показано ниже:

H
|
O = С -H
CH 2 O

(M = 30 г моль -1 )

Второй член (гомолог) алканального гомологического ряда содержит 2 атома углерода, каждый из которых должен образовывать в общей сложности 4 связи, а конечный атом углерода должен образовывать 2 связи с атомом кислорода, как показано ниже:

H
|
H
|
O = С С -H
|
H
C 2 H 4 O

(M = 44 г моль -1 )

Третий член (гомолог) алканального гомологического ряда содержит 3 атома углерода, каждый из которых должен образовывать в общей сложности 4 связи, а конечный атом углерода должен образовывать 2 связи с атомом кислорода, как показано ниже:

H
|
H
|
H
|
O = С С С -H
|
H
|
H
C 3 H 6 O

(M = 58 г моль -1 )

Разница между молекулярными формулами соседних гомологов составляет -CH 2 , который имеет молярную массу 14 г моль -1 , поэтому разница в молярной массе соседних гомологов составляет 14 г моль -1 .

Общая формула для членов алканального гомологического ряда: C n H 2n O

Первый член алканального гомологического ряда имеет n = 1, поэтому молекулярная формула первого гомолога — C 1 H 2 × 1 O, то есть CH 2 O

Второй член алканального гомологического ряда имеет n = 2, поэтому молекулярная формула второго гомолога — C 2 H 2 × 2 O, то есть C 2 H 4 O

Щелкните, чтобы изучить свойства алканалов.

Гомологичная серия по алканонам

Гомологический ряд алканонов содержит соединения, которые:

  • состоят ТОЛЬКО из атомов углерода (C), водорода (H) и кислорода (O)
  • имеют только одинарные связи между атомами углерода (C − C)
  • содержат карбонильную функциональную группу (C = O) на неконцевом углеродном атоме цепи (не на конце углеродной цепи или не на первом углеродном атоме цепи)

Первый член (гомолог) гомологического ряда алканонов содержит 3 атома углерода, каждый из которых должен образовывать в общей сложности 4 связи, а атом углерода в середине цепи должен образовывать 2 связи с атомом кислорода, как показано ниже. :

H
|
O
||
H
|
H- С С С -H
|
H
|
H
C 3 H 6 O

(M = 58 г моль -1 )

Следующий гомолог содержит 4 атома углерода, каждый из которых должен образовывать в общей сложности 4 связи, а атом углерода в середине цепи должен образовывать 2 связи с атомом кислорода, как показано ниже:

H
|
O
||
H
|
H
|
H- С С С С -H
|
H
|
H
|
H
C 4 H 8 O

(M = 72 г моль -1 )

Следующий гомолог содержит 5 атомов углерода, каждый из которых должен образовывать в общей сложности 4 связи, а атом углерода в середине цепи должен образовывать 2 связи с атомом кислорода, как показано ниже:

H
|
O
||
H
|
H
|
H
|
H- С С С С С -H
|
H
|
H
|
H
|
H
C 5 H 10 O

(M = 86 г моль -1 )

Разница между молекулярными формулами соседних гомологов составляет -CH 2 , который имеет молярную массу 14 г моль -1 , поэтому разница в молярной массе соседних гомологов составляет 14 г моль -1 .

Общая формула для членов гомологического ряда алканонов: C n H 2n O

Первый член гомологического ряда алканонов имеет n = 3, поэтому молекулярная формула первого гомолога — C 3 H 2 × 3 O, то есть C 3 H 6 O

Второй член гомологического ряда алканонов имеет n = 4, поэтому молекулярная формула второго гомолога C 4 H 2 × 4 O, то есть C 4 H 8 O

Щелкните, чтобы изучить свойства алканонов.

Серия гомологичных алкановых кислот

Гомологическая серия алкановой кислоты содержит соединения, которые:

  • состоят ТОЛЬКО из атомов углерода (C), водорода (H) и кислорода (O)
  • имеют только одинарные связи между атомами углерода (C − C)
  • содержат карбоксильную функциональную группу (COOH) на концевом атоме углерода цепи (на конце углеродной цепи или первом атоме углерода цепи)

Первый член (гомолог) гомологического ряда алкановой кислоты содержит только 1 атом углерода, который должен образовывать в общей сложности 4 связи, и 2 из этих связей относятся к атому кислорода, одна из этих связей относится к группе ОН, как показано ниже:

O
||
HO- С -H
CH 2 O 2

(M = 46 г моль -1 )

Второй член (гомолог) гомологического ряда алкановой кислоты содержит 2 атома углерода, которые в общей сложности должны образовывать 4 связи, первый атом углерода должен иметь 2 из этих связей с атомом кислорода, а 1 из этих связей — с группой ОН. , как показано ниже:

O
||
H
|
HO- С С -H
|
H
C 2 H 4 O 2

(M = 60 г моль -1 )

Третий член (гомолог) гомологического ряда алкановой кислоты содержит 3 атома углерода, которые должны образовывать в общей сложности 4 связи, первый атом углерода должен иметь 2 из этих связей с атомом кислорода, а 1 из этих связей — с группой ОН. , как показано ниже:

O
||
H
|
H
|
HO- С С С -H
|
H
|
H
C 3 H 6 O 2

(M = 74 г моль -1 )

Разница между молекулярными формулами соседних гомологов составляет -CH 2 , который имеет молярную массу 14 г моль -1 , поэтому разница в молярной массе соседних гомологов составляет 14 г моль -1 .

Общая формула для членов гомологического ряда алкановой кислоты: C n H 2n O 2

Первый член гомологического ряда алкановой кислоты имеет n = 1, поэтому молекулярная формула первого гомолога — C 1 H 2 × 1 O 2 , то есть CH 2 O 2

Второй член гомологического ряда алкановой кислоты имеет n = 2, поэтому молекулярная формула второго гомолога — C 2 H 2 × 2 O 2 , то есть C 2 H 4 О 2

Щелкните, чтобы изучить свойства алкановых кислот.

Объяснитель уроков: гомологичные серии | Nagwa

В этом объяснителе мы узнаем, как идентифицировать гомологичную группу органических
химикаты.

Все органические соединения принадлежат к определенным семействам соединений. Семья, которая
группа соединений зависит от структуры и свойств тех
соединения.

Исследуем следующий ряд соединений в таблице, которые взяты из
семейство алканов, чтобы увидеть, в чем их сходства и различия.

Метан имеет один атом углерода и четыре атома водорода. Его формула
Ch5. Следующее соединение в этой семейной серии —
этан, у которого есть еще один атом углерода и еще два атома водорода.
Формула этана — Ch36. Итак, если взять метан
и добавить один атом C
и два
Атомы H, получаем этан
Ch36. Метан и этан отличаются только на
Блок Ch3.

Если мы теперь сравним этан и следующее соединение в семействе алканов, пропан,
получаем тот же результат.Этан имеет два углерода
атомы и шесть водород
атомы. Его
формула Ch36. Следующее соединение в алкане
семейная серия — пропан. Пропан имеет еще один углерод
атом и еще два водорода
атомы. Формула пропана — Ch48.

Итак, переходя от этана к пропану, мы, по сути, добавили один
Атом углерода
и два атома Н.

Обратите внимание, что каждое последующее соединение отличается от предыдущего только на
Блок Ch3. Другими словами, каждое соединение — это
то же, что и предыдущее соединение, за исключением того, что у него есть дополнительный
Блок Ch3.Это узор из этой серии или
группа соединений. Мы говорим, что метан, этан и пропан являются гомологами.

Определение: Гомологи

Гомологи — это соединения, которые отличаются друг от друга
повторяющийся блок.

Мы называем всю эту группу линейных алканов гомологичной серией алканов.
Гомологический ряд — это семейство соединений, которые имеют одну и ту же функциональную группу,
аналогичные химические свойства и та же общая формула. Конкретная формула
каждое соединение в серии будет отличаться от следующего простым структурным
Блок.

Определение: гомологическая серия

Гомологическая серия — это семейство соединений, имеющих одну и ту же функциональную группу.
и, следовательно, аналогичные химические свойства и та же общая формула, причем каждый
соединение в ряду, отличающееся от следующего простой структурной единицей.

Все соединения в гомологическом ряду алканов имеют одинаковую общую формулу
CH +, где 𝑛
равно 1, 2, 3 и т. д.

Рассмотрим еще одну гомологичную серию.В таблице ниже представлена ​​информация для
гомологический ряд алкенов. Все алкены одинаковы
Функциональная группа СС.

Этен имеет два атома углерода и четыре атома водорода.
атомы. Его формула
Ch34. Следующее соединение в гомологе алкена
серия пропеновая. Пропен имеет еще один углерод
атом и еще два водорода
атомы
и его формула — Ch46. Чтобы получить пропен,
мы добавляем к этену структурную единицу Ch3. в
таким же образом, чтобы получить бут-1-ен, мы добавляем Ch3
структурная единица на пропен.К настоящему времени вы могли заметить, что каждое соединение в алкене
гомологический ряд отличается от предыдущего соединения простым
Блок Ch3. Но общая формула — это не
то же, что и для алканов. Общая формула гомологического ряда алкенов:
CH.

Пример 1: Идентификация молекул, принадлежащих к одной и той же гомологической серии

Почему все три указанные ниже молекулы принадлежат к одной и той же гомологической серии?

CCHHHHCCHCHHHHCHHCCHHHHCHH

  1. Все они ненасыщенные.
  2. Отношение атомов водорода к атомам углерода 2∶1.
  3. У них увеличивается количество атомов углерода.
  4. Все они углеводороды.
  5. Все они содержат одну и ту же функциональную группу.

Ответ

Три указанные выше молекулы — это этен, пропен и бут-1-ен. Все они принадлежат
к гомологическому ряду алкенов. Все они ненасыщенные, с прямой цепью.
углеводороды с той же функциональной группой (CC).
Единственное отличие — длина углеродной цепи.Потому что у каждого из них есть
разное количество атомов углерода, у них также разное количество водорода
атомы. Таким образом, у них другая молекулярная формула. Этен
Ch34, пропен — Ch46,
а бут-1-ен — Ch58. Потому что они принадлежат к
один и тот же гомологический ряд, все они также имеют одну и ту же общую формулу:
CH. Гомологическая серия — это семья
соединений с одинаковой функциональной группой и, следовательно, схожими химическими свойствами
и той же общей формулы, причем каждое соединение в серии отличается от следующего
простой структурной единицей.

Все варианты ответов применимы к этим трем соединениям. Все верно
утверждения, которые мы можем использовать для описания этих соединений. Однако все они
ненасыщенность не обязательно делает эти соединения частью одного и того же
гомологический ряд. Многие соединения являются ненасыщенными, но не обязательно
часть одного гомологического ряда. Например, этин
(Ch32) и октен оба ненасыщенные, но
находятся в разных гомологических сериях.Ethyne относится к группе алкинов, а
октен относится к алкеновому ряду. Итак, мы можем исключить вариант ответа А.

Два или более соединений, имеющих
CH∶
соотношение 2∶1, являются углеводородами или имеют увеличивающееся количество
углерод также не обязательно означает, что соединения находятся в одном гомологичном
ряд.

Например, рассмотрим отображаемую формулу этенола:

COHHCHH

И рассмотрим формулу бут-1-ена:

CCHHCHCHHHHH

И этенол, и бут-1-ен имеют одинаковое соотношение атомов углерода и водорода.
(2∶1) и все большее количество атомов углерода, но находятся в
разные серии.Таким образом, мы можем исключить варианты ответа B и C.

Теперь рассмотрим отображаемую формулу метана:

CHHHH

И рассмотрим формулу бензола:

CCCHHHHHH

Метан и бензол являются углеводородами, но их нет в одно и тоже
ряд. Таким образом, мы можем исключить вариант ответа D.

Увеличение числа атомов углерода не обязательно означает соединения
принадлежат к одному гомологическому ряду. Например, метан, этен,
и пропин имеют увеличивающееся количество атомов углерода, но они не входят в состав
из той же гомологической серии.Таким образом, мы можем исключить вариант ответа C.

Самый правильный ответ — E. Все они содержат один и тот же функционал.
группа.

Пример 2: Определение формулы следующего соединения в гомологичном ряду

Какова формула следующего алкена в следующем гомологичном ряду?
серии: Ч34, Ч46,
Ch58?

  1. CH614
  2. Ch510
  3. CH510
  4. CH612
  5. CH512

Ответ

Три соединения, указанные в вопросе, относятся к Ch34
(этен), Ch46 (пропен) и
Ch58 (бутен).Нам говорят, что они все в
гомологический ряд алкенов. Все алкены имеют одну и ту же общую формулу:
CH. Состав, который придет
после бутена в этом ряду будет на один атом углерода больше, чем у бутена. Так и будет
имеют пять атомов углерода. Итак, мы можем определить формулу следующего алкена по формуле
заменяя 5 на в общей формуле
CH.

Следовательно, подставляя 𝑛 = 5, получаем
СН52 (5).

Когда мы умножаем, мы получаем
CH510.

Итак, правильный ответ — C: CH510.

Все соединения принадлежат к определенной гомологической серии. Мы не будем исследовать все
эти семейства соединений — их много. В таблице ниже показаны некоторые
информация о гомологическом ряду алканов, алкенов, простых спиртов,
и простые карбоновые кислоты.

9 0092

Гомологическая серия Функциональная группа Общая формула Примеры
Имя Формула
Алканы CH +
Метан
Этан Ch36
Пропан Ch48
Бутан Ch510
Алкены CC CH
Этен Ch34
Ch46
Бутен Ch58
Спирты OH CHOH (+)
Метанол CHOh4
Этанол CHOh35
CHOh47
Бутанол CHOh59
Карбоновые кислоты COOH CHCOOH (+)
Метановая кислота HCOOH
Этановая кислота CHCOOh4
Пропановая кислота CHCOOh3594 CHCOOh47

Пример 3: Понимание того, почему разные соединения не принадлежат к одному и тому же
Гомологическая серия

Почему этан входит в гомологический ряд алканов, а метанол?
не является?

  1. Этан имеет меньшую молекулярную массу.
  2. Этан получают из сырой нефти.
  3. Этан содержит ту же функциональную группу, что и другие алканы.
  4. У этана два атома углерода, а у метанола только один.
  5. Этан — газ, а метанол — жидкость.

Ответ

Все алканы имеют общую формулу
CH +. Когда соединения относятся к
один и тот же гомологический ряд, они имеют одну и ту же функциональную группу, одну и ту же общую
формула и одинаковые или очень похожие химические свойства.

Молекулярная формула этана — Ch36,
и его общая формула CH +.
Итак, этан — это алкан.

Формула метанола: CHOh4,
и его общая формула CHOH (+).
Метанол содержит гидроксильную группу ОН,
а вот этан — нет.

Этан и метанол не имеют одинаковой общей формулы, потому что они не совпадают.
содержат ту же функциональную группу. Итак, правильный ответ: C. Этан содержит
та же функциональная группа, что и у других алканов.

Мы можем предсказать формулу гомологического ряда, относящегося к гомологическому ряду, который мы
знакомы с. Например, все алкены имеют одну и ту же общую формулу
CH. Если все соединения в этом
монозамещены хлором, тогда все они будут иметь этот новый общий
формула CHCl–. Количество
атомы водорода уменьшаются на 1, и поэтому индекс для водорода больше не
2𝑛; он становится 2𝑛 − 1. Более того,
Cl добавлен в формулу.

Пример 4: Определение общей формулы для галоалканов, содержащих один галоген
Атом

Что из следующего является общей формулой галогеналканов, которые
содержат один атом галогена?

  1. CHX +
  2. CHX +
  3. CHX–
  4. CHX
  5. CHX–

Ответ

Все алканы имеют одинаковые общая формула:
CH +.

Если один из атомов водорода в алкане заменен на галоген
(X), то общая формула для
соединение больше не будет
CH +. Вместо этого номер
атомов водорода уменьшится на 1, поэтому индекс числа
атомов водорода изменится с «2𝑛 + 2» на
«2𝑛 + 1». Общая формула станет
CH +.

Мы должны не забыть добавить X к
представляют собой один атом галогена.Итак, общая формула галогеналкана с
один атом галогена будет
CHX +.

Эта формула соответствует ответу А:
CHX +.

Помимо одинаковой общей формулы, все соединения в гомологическом ряду
имеют одинаковые или похожие химические свойства. Это потому, что все соединения в
гомологические серии имеют одну и ту же функциональную группу. Например, все алканы
полностью насыщенный, только с атомами углерода и водорода и без функциональных групп.Таким образом, алканы реагируют аналогичным образом. Другими словами, у них похожие
химические свойства. Точно так же все алкены имеют 1 углерод-углеродную двойную связь,
CC, и поэтому алкены имеют тенденцию реагировать одинаково
как друг друга. Спирты одного гомологического ряда претерпевают одни и те же реакции.
поскольку они имеют одну и ту же функциональную группу, а именно гидроксил,
ОН, группа. Соединения в карбоновой кислоте
гомологические серии имеют схожие химические свойства друг с другом, потому что они
у всех есть группа COOH и так далее.

Давайте рассмотрим два кратких примера.

Алканы реагируют с галогенами в присутствии УФ-света с замещением
реакции. Уравнение ниже показывает, как основной продукт реакции между
этан и газообразный хлор — это этан, монозамещенный атомом хлора:

Другие алканы будут реагировать аналогичным образом.

Однако алкены вступают в реакции присоединения с галогенами. Следующее уравнение
показывает, как алкены по-разному реагируют на алканы.У них есть
CC-связь, которая открывается для присоединения двух атомов
галоген:

Алкены имеют тенденцию реагировать одинаково, потому что они имеют одну и ту же функциональную группу
и принадлежат к одному гомологическому ряду.

Физические свойства, однако, не одинаковы для соединений одного и того же типа.
гомологические серии, но они имеют тенденцию различаться в соответствии с заметными тенденциями.
Например, алканы с прямой цепью имеют постоянно увеличивающуюся температуру кипения.
с увеличением длины цепи (количества атомов углерода).График ниже показывает
этот тренд.

Алканы являются ковалентными молекулами и имеют слабые силы Ван-дер-Ваальса между
их молекулы. Для алканов с короткой длиной цепи требуется небольшая энергия.
требуется для преодоления межмолекулярного притяжения, что приводит к очень низкому кипению
точка. Чем длиннее становится длина цепи (тем больше атомов углерода в цепи),
однако чем сильнее становятся силы притяжения Ван-дер-Ваальса и тем выше
точка кипения.

Вязкость, то есть сопротивление потоку, является еще одним примером физического
свойство, которое постепенно изменяется в пределах гомологического ряда.График ниже
показывает тенденцию изменения вязкости
(в МПа⋅с) по сравнению с
число атомов углерода в цепи для гомологического ряда алканов. Для
линейные алканы на
25∘C, тем больше углерода
атомов, тем более вязкая жидкость. Другими словами, чем дольше
углеродная цепь, чем толще алкановая жидкость и тем медленнее она течет.
Алканы с длинной цепью очень вязкие. Они сопротивляются потоку. Они текут очень медленно
потому что они толстые и «липкие».”

Воспламеняемость также медленно изменяется в гомологической серии. Воспламеняемость имеет тенденцию к
уменьшаются с увеличением числа атомов углерода. Другими словами, чем больше, тем
молекула, тем она менее горючая. Кроме того, поскольку атомов углерода больше,
сгорание будет неполным с более крупными молекулами, что даст более дымное пламя
когда соединение горит.

Пример 5: Прогнозирование тенденции воспламеняемости для гомологического ряда алканов

В части гомологического ряда алканов, от метана до гексана,
что происходит с воспламеняемостью при увеличении числа атомов углерода?

  1. Уменьшается, затем увеличивается.
  2. Уменьшается.
  3. Остается прежним.
  4. Увеличивается.
  5. Увеличивается, затем уменьшается.

Ответ

Мы переходим от метана (имеющего один атом углерода) к гексану.
(который имеет шесть атомов углерода) в гомологическом ряду алканов, поэтому количество
атомов углерода увеличивается. По мере того, как молекулы становятся больше, соединения становятся
менее воспламеняется и горит более дымным пламенем. Итак, от метана к гексану в
алканового ряда воспламеняемость уменьшается по мере увеличения числа атомов углерода
увеличивается.Правильный ответ — Б; он уменьшается.

Мы видели, что количество атомов углерода в цепи или размер
молекула, влияет на физические свойства. И последний пример. Поскольку молекулярная
увеличивается масса алкана, увеличивается плотность. В таблице показан этот общий
тенденция.

Алкан Плотность
(г / мл)
при 20∘C
и 1 атм.
Физическое состояние алкана при
20∘C
и 1 атм
Метан 0.000668 Газ
Этан 0,00127 Газ
Пропан 0,00187 Газ
Бутан 0,00249 Газ
Пентан 0,626
Гексан 0,659 Жидкость
Октан 0,703 Жидкость
Декан 0.730 Жидкость

Чем длиннее углеродная цепочка, тем выше плотность. Также есть
внезапное увеличение плотности при переходе от бутана к пентану как состояние алкана
меняется с газа на жидкость.

Ключевые моменты

  • Гомологи — это соединения, которые отличаются друг от друга повторяющейся единицей.
  • Гомологический ряд — это семейство соединений, имеющих одну и ту же функциональную группу.
    и, следовательно, аналогичные химические свойства и та же общая формула, причем каждый
    соединение в ряду, отличающееся от следующего простой структурной единицей.
  • Некоторые общие формулы
    • CH + для алканов,
    • CH для алкенов,
    • CHOH (+) для спиртов,
    • CHCOOH (+) для карбоновой кислоты
      кислоты.
  • Физические свойства не одинаковы для соединений одного гомологического ряда,
    но они имеют тенденцию различаться в зависимости от заметных тенденций.

Homologous Sery — обзор

Прогнозирование удерживания

Прогнозирование удерживания в пределах гомологического ряда возможно благодаря линейным отношениям, которые обычно наблюдаются между параметрами удерживания, log k и углеродным числом аналитов, n (Рисунок 2) .Наклоны линий B для различных серий гомологов, хроматографированных в одних и тех же условиях, очень похожи, тогда как точки пересечения A могут различаться:

Рис. 2. Графики зависимости log k от числа атомов углерода, n , аналита для ВЭЖХ на полифункциональном диоксиде кремния, связанном с C 18 , с элюентом из чистого метанола при 25 ° C: n -алканов (□), метил- n -алканоатов (•) и n -алканолов (○ ). (Перепечатано из Tchapla A, Herson S, Lessellier E и Colin H (1993) Общий взгляд на механизмы взаимодействия молекул в обращенно-фазовой жидкостной хроматографии. Journal of Chromatography A 656: 81–112, с разрешения Elsevier Science.)

[6] logk = A + Bn

Иногда наблюдаются линейные корреляции между параметрами удерживания и дескрипторами молекулярной массы аналитов, не являющихся гомологами. Хороший прогноз удерживания в ряду связанных неполярных аналитов, таких как полиароматические углеводороды (ПАУ) или алкилбензолы, можно получить, используя объем Ван-дер-Ваальса в качестве структурного дескриптора.

Дескрипторы объемности могут учитывать разделение аналитов, когда дисперсионные взаимодействия (взаимодействия Лондона) являются единственными взаимодействиями, эффективными в данной хроматографической системе, или когда различия в полярных взаимодействиях между аналитами несущественны.

Способность аналита принимать участие в полярных взаимодействиях трудно охарактеризовать с помощью одного дескриптора. Следовательно, простой QSRR, включающий дескрипторы полярности аналита, например дипольные моменты редки.

Обычно в хроматографии (за исключением аффинной хроматографии) влияние формы молекул на удерживание имеет второстепенное значение по сравнению с эффектами размера и полярности молекул. В случае плоских / неполярных изомеров ПАУ удерживание линейно связано с дескриптором формы (степенью удлинения молекулы аналита).

Имеется множество отчетов о хороших показателях индекса молекулярной связности (индекса Рэндича) и его модификаций при прогнозировании удерживания конгенерированных аналитов, включая изомеры. Корреляции хороши, когда удерживание происходит на неполярных стационарных фазах, но не когда задействованы полярные фазы. В то время как на неполярных фазах неспецифические дисперсионные взаимодействия определяют различия в удерживании между аналитами, более специфические полярные взаимодействия становятся дискриминационными в случае полярных фаз (и полярных аналитов).

Использование замещающих электронных констант для получения простого QSRR с реальной способностью предсказания удерживания редко бывает успешным. Более широкое применение в этом отношении можно найти в константах гидрофобности заместителей Ханса, π, и константах фрагментарной гидрофобности Ханса-Лео, f . Суммы этих констант (плюс поправки из-за внутримолекулярных взаимодействий) хорошо учитывают удерживание в системах жидкостной хроматографии с обращенной фазой.

Что касается последних систем, даже лучшие прогнозы дает эмпирический параметр — логарифм коэффициента разделения n -октанол – вода, log P .Другим полезным эмпирическим предсказателем удерживания иногда оказывается точка кипения, T b , например, точка кипения изомерных углеводородов в газовой хроматографии.

Прогнозирование удерживания различных замещенных производных исходных соединений в данной системе разделения может быть основано на правиле Мартина:

[7] logks = logkp + ∑i = 1nτi

В уравнении [7] k P — это параметр удерживания исходного соединения, k S представляет собой соответствующее значение для производного, несущего n заместителей, а сумма представляет собой приращения удерживания из-за индивидуальных заместителей τ i .Имея соответствующие значения для представляющих интерес функциональных групп, нужно только определить удерживание родительской структуры, чтобы иметь возможность рассчитать удержание производного инструмента. Чтобы получить надежные прогнозы, в уравнение [7] вводятся поправочные коэффициенты для учета взаимных взаимодействий между заместителями (электронных, стерических, водородных связей). Однако в случае полифункциональных аналитов взаимодействия между заместителями делают прогнозы удерживания довольно ограниченными.

Полуэмпирическое описание систем ВЭЖХ с обращенной фазой, позволяющее прогнозировать относительное удерживание и селективность в серии аналитов, было разработано Jandera.Подход заключается в определении индексов взаимодействия, а также структурных липофильных и полярных индексов. Подходящий набор стандартных контрольных аналитов необходим для калибровки шкалы удерживания (или селективности).

Многопараметрический QSRR, основанный на линейных соотношениях энергии сольватации (LSER), обладает высокой предсказательной силой в отношении удерживания обращенно-фазовой ВЭЖХ. Модель, разработанная Абрахамом и его сотрудниками для прогнозирования коэффициента распределения n -октанол – вода, log P , оказывается полезной также в случае log k из обращенно-фазовой жидкостной хроматографии:

[8] logk = c0 + c1Vx + c2π2H + c3∑α2H + c4∑β2H + c5R2

В уравнении [8] V x — это так называемый характеристический объем МакГоуэна, который можно вычислить просто по молекулярной структуре; π2H — диполярность / поляризуемость аналита, которая может быть определена с помощью газохроматографических и других измерений; Α2H — эффективная или суммарная кислотность водородной связи; ∑β2H — эффективная или суммарная основность водородной связи; и R 2 представляет собой избыточную молярную рефракцию, которая может быть получена из измерений показателя преломления и является дополнительной величиной.Структурные дескрипторы на основе LSER доступны для большого количества соединений.

Экспериментально определенный ионный радиус I r и энергия ионизации E i , сопровождаемая атомной массой, A m , дают трехпараметрическое уравнение регрессии, предсказывающее капиллярную электрофоретическую подвижность катионы металлов. Уравнение QSRR указывает, что атомная масса приближается к факторам замедления (отрицательный вклад в подвижность), тогда как ионный радиус является приблизительной мерой эффективного заряда аналита.Энергия ионизации может играть роль вторичного, но существенного поправочного коэффициента к эффективному заряду. К сожалению, нет хороших QSRR для прогнозирования удерживания ХЭ органических аналитов.

Типичный многопараметрический подход к прогнозированию удерживания неизвестного соединения на основе структурных особенностей и хроматографических свойств других репрезентативных соединений состоит в создании множества дескрипторов аналита, которые затем регрессируют по данным удерживания. Структурные дескрипторы обычно получают методами вычислительной химии для оптимизированных по энергии конформаций.Были разработаны программные системы, которые производят и обрабатывают сотни квантово-химических, молекулярных моделей, топологических и полуэмпирических аддитивно-конститутивных дескрипторов после создания эскиза молекулы на компьютере. Соблюдая все правила и рекомендации для значимой статистики, выбирается минимальное количество дескрипторов (некоррелированных), которые необходимы для создания уравнения QSRR с хорошей предсказательной способностью. Дескрипторы, которые в конечном итоге служат для предсказания удержания новых аналитов, иногда имеют неясный физический смысл.Например, трудно придать определенный физический смысл таким дескрипторам, указанным в прогнозном QSRR как «площадь поверхности положительно заряженной части молекулы, деленная на общую площадь поверхности» или «общая энтропия молекулы при 300 К, деленная на количество атомов ». Тем не менее, для некоторых групп соединений прогноз удерживания с помощью QSRR достаточно надежен для целей идентификации, особенно когда нет лучшей альтернативы. Примерные прогнозные QSRR относятся к полихлорированным дибензофуранам и бифенилам, анаболическим стероидам, стимуляторам и наркотикам, используемым в качестве допинговых агентов, производным барбитуровой кислоты, полиароматическим и нитрированным полиароматическим углеводородам и т. Д.

Существуют QSRR с полезной предсказательной силой, которые содержат только физически интерпретируемые термины. ВЭЖХ с обращенной фазой удержание простых ароматических растворенных веществ на типичных колонках с октадециловым диоксидом кремния было связано с дескриптором молекулярной объемности (полная энергия), дескриптором полярности (локальный диполь) и энергией самой высокой занятой молекулярной орбитали аналитов. Хороший прогноз удерживания около 50 ароматических кислот методом жидкостной хроматографии был осуществлен с использованием в качестве регрессоров вычисленного теоретического логарифма коэффициента распределения октанол-вода n (log P ), дипольного момента, главных осей эллипсоида, суммы заряды на атомах кислорода и азота, энергия наивысшей занятой молекулярной орбитали (ВЗМО) и электрофильная сверхделокализация для ароматического атома углерода.

На рисунке 3 проиллюстрирована прогностическая эффективность QSRR для 216 точек данных удерживания ВЭЖХ. Точки даны для 36 аналитов, хроматографированных в шести элюентах на неподвижной фазе диола. Элюенты — гептан, содержащий 0,5% тетрагидрофурана, диоксана, этанола, пропанола, октанола и диметилформамида. На рисунке 3 экспериментально измеренные данные log k сопоставлены со значениями, предсказанными уравнением [9]:

Рисунок 3. График log k, предсказанным уравнением [9], в сравнении с экспериментальными данными, определенными на колонке с диолом для 36 производных халкона с гептаном. элюент, содержащий 0.5% тетрагидрофуран, диоксан, этанол, пропанол, октанол или диметилформамид. (Перепечатано с разрешения Аззауи К. и Морин-Аллори Л. (1996) Сравнение и количественная оценка механизмов хроматографического удерживания на трех стационарных фазах с использованием соотношений удерживания структуры. Chromatographia 42: 389–395. Copyright Friedrich Vieweg & amp; Sohn.)

[9] logk = 0,100поляризуемостьаналит − 0,400logPanalyte − 0,330EHOMOanalyte + 1,106EHOMOeluent + 0,401ELUMOeluent

со значениями n = 216, R = 0.97, с = 0,097 и F = 655. В этом уравнении n — количество точек данных, используемых для вывода уравнения регрессии, R — коэффициент множественной корреляции, s — стандартная ошибка оценки и F — значение F-критерия значимости; E LUMO обозначает энергию самой низкой незанятой молекулярной орбитали, а E HOMO обозначает энергию самой высокой занятой молекулярной орбитали.

Рисунок 3 реалистично отражает фактическую прогностическую силу QSRR.Прогнозирующие уравнения QSRR обычно сохраняются в семействе аналитов, для которого они были получены, и могут использоваться для предварительной идентификации хроматографических пиков.

В последние годы для построения модели 3D-QSRR для прогнозирования данных удерживания был применен метод трехмерной количественной взаимосвязи между структурой и биологической активностью, известный как сравнительный анализ молекулярного поля (CoMFA). Модель CoMFA 3D-QSRR получается путем систематического отбора проб стерических и электростатических полей, окружающих набор молекул аналита, а затем коррелирует различия в этих полях с соответствующими различиями в удерживании.

Недавно появилось несколько отчетов о прогнозировании удержания данных из структурных дескрипторов с помощью нейронных сетей (NN). К настоящему времени прогнозы, предоставленные NN, имеют такую ​​же надежность, что и прогнозы, полученные с помощью регрессионных моделей.

Углеродные соединения — гомологичная серия

Углерод образует сотни тысяч различных соединений, особенно в сочетании с водородом в соединениях, называемых углеводородами.
Чтобы облегчить понимание углеродных соединений, они сгруппированы в «семейства» или гомологические серии.Гомологический ряд — это группа углеродсодержащих соединений, которые могут:

  • можно представить общей формулой (например, алканы — C n H 2n + 2 )
  • имеют аналогичные химические свойства
  • показывают постепенное изменение своих физических свойств по мере увеличения числа атомов углерода в молекулах

В CfE Higher Chemistry вы должны быть знакомы с рядом гомологических рядов и любыми функциональными группами, которые они могут содержать.Функциональная группа — это группа атомов, общих для членов гомологического ряда, которая придает молекулам их характерные свойства.


Вы должны быть в состоянии идентифицировать и давать названия соединениям из каждого из этих гомологических рядов. Для простых углеводородов они названы в зависимости от длины цепи и функциональной группы.

Когда углеводороды разветвлены, необходимо соблюдать несколько правил наименования. Правила одинаковы в каждом случае, но поскольку алканы не содержат функциональной группы, их немного проще назвать.

Именование разветвленных алканов (пример из Правил IUPAC).

например
1. Найдите самую длинную неразветвленную цепь. Это родительская молекула. Иногда самая длинная цепь может огибать изгиб.
гептан
2. Определите и назовите все отделения. Положение каждой ветви обозначается номером атома углерода, от которого она ответвляется.
Углероды должны быть пронумерованы, чтобы дать ответвлениям наименьший возможный номер позиции.
Если существует более одного отделения, следует выбирать наименьшее общее количество.
Метил = 1 углерод в разветвлении, этил = 2 атома углерода в разветвлении, пропил, 3, бутил, 4 и т. Д.
При необходимости, когда появляется более одной боковой цепи, наименьшее число применяется к той, которая будет первой. в названии (по алфавиту).
две метильные ветви, одна этильная ветвь.
Для нижних диаграмм первая даст числа 4,5,5; второй даст 3,3,4 — это меньше, поэтому нумерация соответствует диаграмме с меньшим номером.
3. При объединении названий ветвей вместе они перечисляются в начале названия в алфавитном порядке.
Если обнаружено более одной ветви определенного типа, они группируются с использованием префиксов ди (два), три (три), тетра (четыре) и т. Д.
3,3-диметил; 4-этил
4. В окончательном названии необходимо указать положение каждой ветви отдельно, используя номер их позиции.
Имена содержат запятую между числами и тире между числами и буквами.
В имена не включены пробелы.
4-этил-3,3-диметилгептан
5. Если молекула содержит какие-либо галогеновые заместители, они обрабатываются так же, как и алкильные ответвления, и должны быть пронумерованы в соответствии с теми же принципами.Они имеют равный приоритет при рассмотрении системы нумерации.

Обозначение разветвленных углеводородных соединений, содержащих функциональную группу:

например
1. Найдите самую длинную неразветвленную цепь, содержащую функциональную группу.
Это родительская молекула.
Что касается алканов, то иногда самая длинная цепь может огибать изгиб.
пентанол
2. Положение функциональной группы обозначено числом.
Возможны два числа, следует выбрать наименьшее из этих двух чисел. т.е. пронумеруйте атомы углерода в цепи от конца, ближайшего к функциональной группе.
пентан-2-ол
3. Определите и назовите все отделения.
Положение каждой ветви обозначается номером атома углерода, от которого она ответвляется.Следует использовать числа, основанные на правиле 2, приведенном выше.
Метил = 1 углерод в ветви, этил = 2 углерода в ветви и т. Д.
3-метил
4. Филиалы перечислены в начале имени в алфавитном порядке.
Ветви с одинаковым числом атомов углерода (название) сгруппированы вместе с помощью префиксов (ди, три, тетра и т. Д.), Указывающих номер каждого типа разветвления.
Положение каждой ветви, обозначенное номером атома углерода, от которого образуется разветвление, также включено.
Каждая ветвь должна быть пронумерована индивидуально.
Имена содержат запятую между числами и дефис между числами и буквами.
В имена не включены пробелы.
3-метилпентан-2-ол

Структуры и названия алканов

12.2 Структура и названия алканов

Цель обучения

  1. Определите и назовите простые (линейные) алканы с указанием формул и напишите формулы для алканов с прямой цепью с указанием их названий.

Мы начали наше изучение органической химии в главе 4 «Ковалентные связи и простые молекулярные соединения» с углеводородов. Простейшее органическое соединение, состоящее только из атомов углерода и водорода, простейшее органическое соединение, состоящее только из атомов углерода и водорода. Как мы уже отметили, существует несколько различных видов углеводородов. Их различают типы связи между атомами углерода и свойства, возникающие в результате этой связи.Углеводороды, имеющие только одинарные связи углерод-углерод (C – C) и существующие в виде непрерывной цепочки атомов углерода, также связанных с атомами водорода, называются алканами (или насыщенными углеводородами). Углеводород, имеющий только одинарные связи углерод-углерод и существующий как непрерывная цепочка атомов углерода, также связанных с атомами водорода. Насыщенный в данном случае означает, что каждый атом углерода связан с четырьмя другими атомами (водородом или углеродом) — наиболее вероятным; в молекулах нет двойных или тройных связей.

Мы ввели три простейших алкана — метан (CH 4 ), этан (C 2 H 6 ) и пропан (C 3 H 8 ) — в главе 4 «Ковалентное связывание и простая молекулярная связь. Соединения », раздел 4.6« Введение в органическую химию ». Они снова показаны на Рисунке 12.1 «Три простейших алкана». Показанные плоские изображения не точно отображают валентные углы или геометрию молекул. Метан имеет тетраэдрическую форму, которую химики часто изображают с клиньями, указывающими на связи, идущие к вам, и пунктирными линиями, обозначающими связи, отходящие от вас.(Для получения дополнительной информации о форме молекул см. Главу 4 «Ковалентные связи и простые молекулярные соединения», раздел 4.5 «Характеристики молекул».) Обычная сплошная линия обозначает связь в плоскости страницы.

Рисунок 12.1 Три простейших алкана

Напомним из главы 4 «Ковалентные связи и простые молекулярные соединения», раздела 4.5 «Характеристики молекул», что теория VSEPR правильно предсказывает тетраэдрическую форму молекулы метана (рис. 12.2 «Тетраэдрическая молекула метана»).

Рисунок 12.2 Тетраэдрическая молекула метана

Метан (CH 4 ), этан (C 2 H 6 ) и пропан (C 3 H 8 ) являются началом ряда соединений, в которых любые два члена в последовательности различаются одним атомом углерода и двумя атомами водорода, а именно единицей CH 2 . Первые 10 членов этой серии приведены в Таблице 12.2 «Первые 10 алканов с прямой цепью».

Таблица 12.2 Первые 10 алканов с прямой цепью

Имя Молекулярная формула (C n H 2 n + 2 ) Концентрированная структурная формула Число возможных изомеров
метан CH 4 CH 4
этан С 2 В 6 Канал 3 Канал 3
пропан С 3 В 8 Канал 3 Канал 2 Канал 3
бутан С 4 В 10 Канал 3 Канал 2 Канал 2 Канал 3 2
пентан С 5 В 12 Канал 3 Канал 2 Канал 2 Канал 2 Канал 3 3
гексан С 6 В 14 Канал 3 Канал 2 Канал 2 Канал 2 Канал 2 Канал 3 5
гептан С 7 В 16 Канал 3 Канал 2 Канал 2 Канал 2 Канал 2 Канал 2 Канал 3 9
октановое число С 8 В 18 Канал 3 Канал 2 Канал 2 Канал 2 Канал 2 Канал 2 Канал 2 Канал 3 18
нонан С 9 В 20 Канал 3 Канал 2 Канал 2 Канал 2 Канал 2 Канал 2 Канал 2 Канал 2 Канал 3 35
декан С 10 В 22 Канал 3 Канал 2 Канал 2 Канал 2 Канал 2 Канал 2 Канал 2 Канал 2 Канал 2 Канал 3 75

Рассмотрим серию на рисунке 12.3 «Члены гомологического ряда». Последовательность начинается с C 3 H 8 , и на каждом шаге вверх по серии добавляется блок CH 2 . Любое семейство соединений, в котором соседние члены отличаются друг от друга определенным фактором (здесь группа CH 2 ), называется гомологической серией. Любое семейство соединений, в котором соседние члены отличаются друг от друга определенным фактором. такая серия, называемая гомологами , имеет свойства, которые изменяются регулярным и предсказуемым образом.Принцип гомологии обеспечивает организацию органической химии во многом так же, как таблица Менделеева дает организацию неорганической химии. Вместо ошеломляющего множества отдельных углеродных соединений мы можем изучить несколько членов гомологического ряда и из них вывести некоторые свойства других соединений в этом ряду.

Рисунок 12.3 Члены гомологической серии

Каждая последующая формула включает на один атом углерода и на два атома водорода больше, чем предыдущая формула.

Принцип гомологии позволяет нам написать общую формулу для алканов: C n H 2 n + 2 . Используя эту формулу, мы можем написать молекулярную формулу для любого алкана с заданным числом атомов углерода. Например, алкан с восемью атомами углерода имеет молекулярную формулу C 8 H (2 × 8) + 2 = C 8 H 18 .

Упражнения по обзору концепции

  1. В гомологическом ряду алканов, какова молекулярная формула члена, расположенного чуть выше C 8 H 18 ?

  2. Используйте общую формулу алканов, чтобы написать молекулярную формулу алкана с 12 атомами углерода.

Ключ на вынос

  • Простые алканы существуют в виде гомологического ряда, в котором соседние члены различаются единицей CH 2 .

Упражнения

  1. Какие соединения содержат меньше атомов углерода, чем C 3 H 8 , и являются ли их гомологами?

  2. Какие соединения содержат от пяти до восьми атомов углерода и являются гомологами C 4 H 10 ?

Функциональная группа

и гомологичная серия | Примечания, видео, контроль качества и тесты | 11 класс> Химия> Основы органической химии

Функциональная группа и гомологичная серия

Функциональная группа

Органическое соединение состоит из двух частей: реактивной (активной) части, известной как функциональная группа, и скелетной части, состоящей из атомов углерода и водорода, которая известна как алкильная группа (ее общая формула — C n H 2n + 1 ) и обозначается -R).

Таким образом, функциональная группа определяется как атом или группа атомов, связанных с углеродом, которые определяют характерные свойства органических соединений. Химические свойства органического соединения зависят исключительно от природы функциональной группы, присутствующей в молекуле. Например —

Функциональная группа спирта -ОН.

Функциональная группа альдегида -CHO.

Функциональная группа карбоновой кислоты -COOH.

Некоторые важные функциональные группы и их классы показаны в таблице ниже —

0 16.

S.N Функциональная группа Название Класс соединений
1. -O- Эфир (алкокси) Эфиры
2. -OH Спирт (гидрокси) Спирты
3. -NH 2 Амин (амино) Амины
4. -X (X = Cl, Br, I) Галогенид (галоген) Алкилгалогениды
5. -CN или -C≡N Цианид (нитрил) Цианиды или нитрил
6.

-NC или

Изоцианид Изоцианид или карбиламины
7. -CNO или -C≡N → O Цианат Цианаты
8. -NCO или -N = C = O Изоцианаты Изоцианаты
9.

-NO 2 или

Nitro Nitro
10. -NO или -N = O Nitroso Нитрозо-соединения
11. -N = N- Азо Азосоединения
12.

-CHO или

Альдегид (формил) Альдегиды
13.

-CO или

Кето Кетоны
14.

-COOH или

Карбоксил Карбоновая кислота
15.

-COOR или

Сложный эфир Сложный эфир

-CO

Ацилгалогенид Ацилгалогениды
Гомологический ряд

Когда органические соединения, содержащие одну и ту же функциональную группу, расположены последовательно на основе их возрастающей молекулярной массы с разницей в -CH 2 (метилен группа) между двумя последовательными соединениями, такая серия называется гомологической серией.Отдельные члены гомологического ряда известны как гомологичные, а процесс известен как гомология.

Различные члены гомологического ряда могут быть обозначены общей формулой, например —

Алкан (C n H 2n + 2 ), аминогруппа (C n H 2n + 1 .NH . 2 ), спирт (C n H 2n + 1 .OH) и т. Д.

Вот некоторые из примеров гомологического ряда:

  • Гомологический ряд алканов (C n H 2n +2 )
Формула Название IUPAC
CH 4 Метан
CH 3 -CH 3 Этан
CH 3 -CH 2 -CH 3 Пропан
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 Бутан
CH 3 -CH 2 -канальный 2 -канальный 2 -CH 3 Пентан
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 4 -CH 3 Гексан
  • Гомологическая серия спиртов (C n H 2n + 1 .OH)
Формула Название IPUAC
CH 3 -OH Метанол
CH 3 -CH 2 -OH Этанол
CH 3 -CH 2 -CH 2 -OH Пропанол
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -OH Бутанол
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -OH Пентанол
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -OH Гексанол
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -OH Гептанол
CH 9002 3 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -OH Октанол
Характеристики гомологичный ряд

1) Все члены гомологического ряда содержат одинаковую общую формулу и имеют схожие структуры,

2) Два последовательных члена ряда различаются по своей молекулярной формуле на -CH 2 единиц или 14 атомов масса (а.м.у.).

3) Из-за наличия одной и той же функциональной группы все члены гомологического ряда почти одинаковы по химическим свойствам.

4) Все члены одной гомологической серии могут быть получены аналогичными общими методами приготовления.

5) Существует регулярная градация физических свойств, таких как температура плавления, плотность и т. Д. Среди членов одного и того же гомологического ряда.

6) Первый член гомологического ряда несколько отличается по химическим свойствам от последующих членов.

[ИЮПАК — Международный союз чистой и прикладной химии]

Ссылка

Адхикари, Рамешвар; Ханал, Сантош; Субба, Бимала; Адхикари, Сантош; Khatiwada, Shankar Pd. Универсальная химия XI . Первый. Vol. 1-й. Катманду: Публикация Оазиса, 2069.

Чаудхари, Ганга Рам; Карна, Шила Кант Лал; Шарма, Канчан; Сингх, Санджай; Гупта, Дипак Кумар. Учебник высшей средней химии XI .Эд. 2-й. Катманду: Видьярти Пустак Бхандар, 2069 (2012).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.