Низкую реакционную способность алканов можно объяснить неполярной природой σ-связей C–C и C–H. Поэтому алканы изначально назывались словом «парафины», происходящим от латинских слов: parum, что означает «слишком мало», и affinis, что означает «сродство».
Алканы горят в присутствии избытка кислорода и высоких температур с образованием углекислого газа и воды. Реакция сгорания является источником энергии в природном газе, сжиженном нефтяном газе (СНГ), мазуте, бензине, дизельном топливе и авиационном топливе. Энергия, выделяющаяся при сгорании, называемая теплотой сгорания (-ΔH°), помогает прогнозировать относительную стабильность алканов и циклоалканов.
Для алканов с прямой цепью теплота сгорания увеличивается постепенно при последовательном присоединении группы CH2. Однако в высших алканах теплота сгорания уменьшается с увеличением разветвления, что позволяет предположить, что изомеры с разветвленной цепью имеют более низкую потенциальную энергию и большую стабильность по сравнению с алканами с прямой цепью (линейными).
В циклоалканах относительная стабильность зависит от энергии деформации, которая является совокупным результатом угловых, крутильных и стерических напряжений. Энергия деформации определяется как разность фактической и расчетной теплоты сгорания. Исследование энергии деформации в зависимости от размера кольца показывает, что самый маленький циклоалкан (C3) демонстрирует максимальную деформацию из-за чрезмерного сжатия его валентных углов. По мере увеличения размера кольца валентные углы приближаются к идеальному значению 109 °, при этом циклогексан (C6) не подвергается деформации. Дальнейшие напряжения в высших циклоалканах (от C7 до C9) возникают из-за их неидеальных валентных углов.
Из главы 3:
Now Playing
Alkanes and Cycloalkanes
6.2K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
27.0K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
17.6K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
21.5K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
10.8K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
16.4K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
13.7K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
13.9K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
12.1K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
11.6K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
12.2K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
14.4K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
12.4K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
11.8K Просмотры
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены