JoVE Logo

Войдите в систему

3.14 : Энергия сгорания: мера стабильности алканов и циклоалканов

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.

Теги

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

Из главы 3:

article

Now Playing

3.14 : Энергия сгорания: мера стабильности алканов и циклоалканов

Alkanes and Cycloalkanes

6.2K Просмотры

article

3.1 : Структура алканов

Alkanes and Cycloalkanes

27.0K Просмотры

article

3.2 : Конституционные изомеры алканов

Alkanes and Cycloalkanes

17.6K Просмотры

article

3.3 : Номенклатура алканов

Alkanes and Cycloalkanes

21.5K Просмотры

article

3.4 : Физические свойства алканов

Alkanes and Cycloalkanes

10.8K Просмотры

article

3.5 : Проекции Ньюмана

Alkanes and Cycloalkanes

16.4K Просмотры

article

3.6 : Конформации этана и пропана

Alkanes and Cycloalkanes

13.7K Просмотры

article

3.7 : Конформации бутана

Alkanes and Cycloalkanes

13.9K Просмотры

article

3.8 : Циклоалканы

Alkanes and Cycloalkanes

12.1K Просмотры

article

3.9 : Конформации циклоалканов

Alkanes and Cycloalkanes

11.6K Просмотры

article

3.10 : Конформации циклогексана

Alkanes and Cycloalkanes

12.2K Просмотры

article

3.11 : Конформация стула из циклогексана

Alkanes and Cycloalkanes

14.4K Просмотры

article

3.12 : Стабильность замещенных циклогексанов

Alkanes and Cycloalkanes

12.4K Просмотры

article

3.13 : Дизамещенные циклогексаны: цис-транс изомерия

Alkanes and Cycloalkanes

11.8K Просмотры

JoVE Logo

Исследования

Образование

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены