Alkany-Alkeny-Alkiny-i-Alkadieny

1.

Алканы, Алкены, Алкины и
Алкадиены
Простой обзор для 10 класса

2.

Что такое углеводороды?
1
2
Основные строительные блоки
Насыщенные и ненасыщенные
Углеводороды — это органические соединения, состоящие исключительно
Их делят на насыщенные (только одинарные связи) и ненасыщенные (с
из атомов углерода и водорода, соединенных ковалентными связями.
двойными или тройными связями).
3
4
Алканы: Насыщенные
Ненасыщенные семейства
Алканы представляют собой насыщенные углеводороды, где все атомы
Алкены (одна двойная связь), алкины (одна тройная связь) и алкадиены
углерода соединены только одинарными связями.
(две двойные связи) относятся к ненасыщенным углеводородам.

3.

Алканы — насыщенные углеводороды
Общая формула
CnH2n+2, где n — число атомов углерода.
Типы связей
Характеризуются только одинарными (C–C и C–H) связями,
обеспечивающими максимальное насыщение водородом.
Примеры
Свойства
Простейшие представители: метан (CH4), этан (C2H6) и пропан (C3H8).
Чаще всего газы или жидкости при комнатной температуре, обладают
низкой реакционной способностью.

4.

Алкены — углеводороды с двойной связью
Общая формула: CnH2n. Отсутствие двух атомов водорода по
сравнению с алканами.
Строение: Содержат одну двойную связь C=C, которая
является ключевой особенностью этих соединений.
Примеры: Этилен (C2H4) — простейший алкен, пропилен
(C3H6) — следующий гомолог.
Свойства: Более реакционноспособны, чем алканы,
благодаря двойной связи. Активно участвуют в реакциях
присоединения.
Двойная связь делает алкены ценным сырьем для многих
химических производств.

5.

Алкины — углеводороды с тройной связью
Алкины представляют собой класс ненасыщенных углеводородов, содержащих одну тройную связь между атомами углерода, что делает их очень
реакционноспособными.
Формула
Строение
Общая формула — CnH2n-2, указывающая на высокую степень
Ключевая особенность — наличие одной тройной связи C≡C между
ненасыщенности.
атомами углерода.
Пример
Использование
Самый известный представитель — ацетилен (C2H2), используемый
Благодаря высокой реакционной способности, алкины широко
во многих промышленных процессах.
применяются в сварке и органическом синтезе.

6.

Алкадиены — углеводороды с двумя двойными связями
Алкадиены — это уникальный класс углеводородов,
характеризующийся наличием двух двойных связей C=C в
молекуле.
Общая формула: CnH2n-2, такая же, как у алкинов, но с
иным строением.
Строение: Содержат две двойные связи C=C. Эти связи
могут быть кумулированными (рядом друг с другом),
сопряженными (разделены одной одинарной связью)
или изолированными (разделены двумя и более
одинарными связями).
Пример: Бутадиен (C4H6) является важным
представителем алкадиенов, особенно 1,3-бутадиен.
Применение: Используются в производстве
синтетического каучука и различных пластмасс.
Синтетический каучук на основе алкадиенов широко
используется в шинной и резинотехнической
промышленности.

7.

Строение молекул и гибридизация
Алканы (sp³)
Алкены (sp²)
Атомы углерода находятся в
Атомы углерода при двойной
sp³-гибридизации, образуя
связи находятся в sp²-
тетраэдрическую структуру с
гибридизации, формируя
углами связей около 109.5°.
плоскую структуру с углом 120°.
Алкины (sp)
Атомы углерода при тройной связи находятся в sp-гибридизации, что
приводит к линейной форме молекулы.
Различные типы гибридизации и, как следствие, геометрия молекул
определяют уникальные физические и химические свойства каждого
класса углеводородов.

8.

Изомерия углеводородов
Изомерия — это явление, при котором вещества имеют одинаковый
качественный и количественный состав, но различное строение и,
следовательно, разные свойства.
Изомерия цепи у алканов
Алканы с четырьмя и более атомами углерода могут образовывать изомеры с
разветвлённой цепью, например, н-бутан и изобутан.
Изомерия положения кратной связи
У алкенов и алкадиенов возможно расположение двойных связей в разных
положениях углеродной цепи, например, бутен-1 и бутен-2.
Геометрическая изомерия (цис-транс-изомерия) у алкенов
Алкены с двойной связью и различными заместителями у каждого атома
углерода могут образовывать цис- и транс-изомеры, отличающиеся
расположением групп относительно плоскости двойной связи.

9.

Применение углеводородов
Алканы
Алкены
Используются как топливо (природный газ, бензин) и являются основным
Ключевые соединения для производства пластмасс (например, полиэтилена
сырьем для химической промышленности.
и полипропилена) и других органических продуктов.
Алкины
Алкадиены
Наиболее известный представитель, ацетилен, широко применяется для
Незаменимы в производстве синтетического каучука, который используется
газовой сварки и резки металлов, а также в органическом синтезе.
для изготовления шин, резинотехнических изделий и многих других
материалов.

10.

Итог
Основные различия
Понимание различий между этими классами углеводородов — ключ к изучению
органической химии.
Алканы
Насыщенные углеводороды с одинарными связями, стабильны и
малореакционны.
Алкены и Алкины
Ненасыщенные, содержат двойные или тройные связи, более
реакционноспособны.
Алкадиены
Углеводороды с двумя двойными связями, важны для полимерной индустрии.
Эти знания помогут вам лучше понимать строение, свойства и применение органических
соединений в повседневной жизни и промышленности.