JoVE Logo

Zaloguj się

3.14 : Energia spalania: miara stabilności alkanów i cykloalkanów

Niską reaktywność alkanów można przypisać niepolarnemu charakterowi wiązań C – C i C – H σ. Dlatego też alkany początkowo nazywano „parafinami”, co pochodzi od łacińskich słów: parum oznaczający „za mało” i affinis oznaczający „powinowactwo”.

Alkany ulegają spalaniu w obecności nadmiaru tlenu i wysokiej temperatury, dając dwutlenek węgla i wodę. Reakcja spalania jest źródłem energii w gazie ziemnym, gazie płynnym (LPG), oleju opałowym, benzynie, oleju napędowym i paliwie lotniczym. Energia uwalniana podczas spalania, zwana ciepłem spalania (-ΔH°), pomaga przewidzieć względną stabilność alkanów i cykloalkanów.

W przypadku alkanów o łańcuchu prostym ciepło spalania wzrasta stopniowo wraz z sekwencyjnym dodawaniem grupy CH2. Jednakże w przypadku wyższych alkanów ciepło spalania maleje wraz ze wzrostem rozgałęzień, co sugeruje, że rozgałęzione izomery mają niższą energię potencjalną i większą stabilność w porównaniu z alkanami o łańcuchu prostym (liniowym).

W cykloalkanach względna stabilność zależy od energii odkształcenia, która jest połączonym wynikiem odkształceń kątowych, skrętnych i sterycznych. Energię odkształcenia określa się jako różnicę pomiędzy rzeczywistym i przewidywanym ciepłem spalania. Badanie energii odkształcenia w funkcji rozmiaru pierścienia pokazuje, że najmniejszy cykloalkan (C3) wykazuje maksymalne odkształcenie w wyniku nadmiernego ściskania kątów wiązań. Wraz ze wzrostem rozmiaru pierścienia kąty wiązania zbliżają się do idealnej wartości 109°, przy czym cykloheksan (C6) nie powoduje naprężeń. Dalsze naprężenia w wyższych cykloalkanach (C7 do C9) wynikają z ich nieidealnych kątów wiązań.

Tagi

Combustion EnergyStabilityAlkanesCycloalkanesReactivityNon polar NatureC C BondsC H BondsParaffinsAffinityCombustion ReactionCarbon DioxideWaterHeat Of CombustionRelative StabilitiesStraight chain AlkanesBranchingBranched IsomersPotential EnergiesCycloalkane StabilityStrain EnergyAngular StrainTorsional StrainSteric Strain

Z rozdziału 3:

article

Now Playing

3.14 : Energia spalania: miara stabilności alkanów i cykloalkanów

Alkanes and Cycloalkanes

6.2K Wyświetleń

article

3.1 : Struktura alkanów

Alkanes and Cycloalkanes

27.0K Wyświetleń

article

3.2 : Konstytucyjne izomery alkanów

Alkanes and Cycloalkanes

17.6K Wyświetleń

article

3.3 : Nazewnictwo alkanów

Alkanes and Cycloalkanes

21.5K Wyświetleń

article

3.4 : Właściwości fizyczne alkanów

Alkanes and Cycloalkanes

10.8K Wyświetleń

article

3.5 : Projekcje Newmana

Alkanes and Cycloalkanes

16.4K Wyświetleń

article

3.6 : Konformacje etanu i propanu

Alkanes and Cycloalkanes

13.7K Wyświetleń

article

3.7 : Konformacje butanu

Alkanes and Cycloalkanes

13.9K Wyświetleń

article

3.8 : Cykloalkany

Alkanes and Cycloalkanes

12.1K Wyświetleń

article

3.9 : Konformacje cykloalkanów

Alkanes and Cycloalkanes

11.6K Wyświetleń

article

3.10 : Konformacje cykloheksanu

Alkanes and Cycloalkanes

12.2K Wyświetleń

article

3.11 : Budowa krzesła cykloheksanu

Alkanes and Cycloalkanes

14.4K Wyświetleń

article

3.12 : Stabilność podstawionych cykloheksanów

Alkanes and Cycloalkanes

12.4K Wyświetleń

article

3.13 : Dipodstawione cykloheksany: izomeria cis-trans

Alkanes and Cycloalkanes

11.8K Wyświetleń

JoVE Logo

Prywatność

Warunki Korzystania

Zasady

Badania

Edukacja

O JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone