Ohatra amin'ny fanontaniana sy fifanakalozan-kevitra momba ny Alkana
Ny alkana dia fitambarana hidrokarbonina tsotra izay manana fifamatorana tokana eo amin'ny atôma karbônina sy hidrôzenina. Fantatra ihany koa amin'ny hoe parafinina izy ireo ary manana rojo karbônina mahavoky. Ny toetra mampiavaka ny alkana dia ny tsy fahatomombananany, izany no antony ampiasana azy matetika ho solika sy menaka fanosotra. Ato amin'ity lahatsoratra ity, dia hiresaka momba ny olana maromaro sy ny vahaolana mifandraika amin'izany isika.
Fampidirana ny Alkana
Azo aseho amin'ny alalan'ny raikipohy ankapobeny \(C_nH_{2n+2}\) ny alkana, izay \(n\) ny isan'ny atôma karbônina. Ny alkana tsotra indrindra dia metana (\(CH_4\)) misy atôma karbônina iray. Arahin'ny etana (\(C_2H_6\)), propana (\(C_3H_8\)), sy ny sisa izany. Ny anaran'ny alkana dia manaraka ny anarana IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) izay mampiasa ny fiafarana '-ane'.
Toetra ara-batana an'ny Alkana
– Toetra ara-batana: Arakaraka ny maha betsaka ny atôma karbônina ao amin'ny rojo no maha avo ny teboka fandrendrehana sy ny teboka fandrahoana. Ohatra, ny metana, etana, ary propana dia entona amin'ny mari-pana ao an-trano, raha toa kosa ny alkana lehibe kokoa (ohatra, oktana) dia ranoka.
– Fahalevonana: Tsy mety levona anaty rano ny alkana fa mety levona anaty rano kosa amin'ny solvents tsy polar hafa noho ny toetrany hydrophobic.
- Fihetseham-po: Tsy dia mihetsika loatra ny Alkana raha oharina amin'ny hidrokarbonina hafa noho ny fatorany tokana matanjaka.
Fihetseham-po manan-danja amin'ny Alkana
- Fandoroana: Ny Alkana dia mety hirehitra tanteraka ka hamokatra gazy karbonika sy rano, na fandoroana tsy feno ka hamokatra gazy karbonika sy rano.
– Halogenation: Afaka mihetsika amin'ny halogens (ohatra, klôro na bromine) ny alkana amin'ny fepetra sasany mba hamokarana alkyl halides.
Andeha hojerentsika ny ohatra amin'ny fanontaniana sy ny fifanakalozan-kevitra momba azy ireo mba hahatakarana tsara kokoa ireo hevitra etsy ambony ireo.
Ohatra Fanontaniana 1: Fanomezana anarana Alkana
Soal
Omeo ny anarana IUPAC ho an'ity fitambarana manaraka ity:
1. \( CH_3-CH_2-CH_3 \)
2. \( CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3 \)
3. \( CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3-CH_2-CH_3 \)
Discussion
1. Ny singa manana ny raikipohy \( CH_3-CH_2-CH_3 \) dia propane. Ny anarana IUPAC ho an'ity singa ity dia Propane.
2. Pentane no anaran'ity fitambarana ity araka ny raikipohy \(CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3 \). Pentane no anaran'ity fitambarana ity araka ny IUPAC.
3. Ny fitambarana manana ny raikipohy \( CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3-CH_2-CH_3 \) dia heptana. Ny anarana IUPAC ho an'ity fitambarana ity dia Heptana.
fanazavana
Rehefa manome anarana alkana dia misy fitsipika roa lehibe azo arahina:
1. Fantaro ny rojo karbônina lava indrindra ho rojo fototra.
2. Omeo anarana araka ny isan'ny atôma karbônina ao amin'ny rojo (met-, et-, prop-, but-, sns.), arahin'ny tovana -ane.
Ohatra Fanontaniana 2: Isomera
Soal
Soraty ary omeo anarana ireo rafitra isomerika ho an'ny butane (\(C_4H_{10}\)).
Discussion
Manana isomera ara-drafitra roa ny butane:
1. n-Butane:
Rafitra: \( CH_3-CH_2-CH_2-CH_3 \)
Anarana IUPAC: n-Butane
2. Isobutane (Methylpropane):
Rafitra:
""
CH3
|
CH3-C-CH3
|
H
""
Anarana IUPAC: 2-Methylpropane
fanazavana
Ny isomera dia fitambarana mitovy raikipohy molekiola saingy samy hafa rafitra. Ho an'ny butane (\(C_4H_{10}\)), dia manana rafitra roa mety hitranga isika:
– ny n-Butane dia manana rojo karbônina mahitsy.
– Manana sampana (methyl) eo amin'ny karbônina faharoa ny isobutane.
Ohatra Fanontaniana 3: Fandoroana Alkana
Soal
Soraty ny fihetsiky ny fandoroana feno sy tsy feno ho an'ny propane (\(C_3H_8\)).
Discussion
1. Fandoroana tonga lafatra:
Fihetseham-po: \( C_3H_8 + 5O_2 \rightarrow 3CO_2 + 4H_2O \)
2. Fandoroana tsy feno:
- Mamokatra karbônina monoksida:
Fihetseham-po: \( C_3H_8 + 3.5O_2 \rightarrow 3CO + 4H_2O \)
– Mamokatra karbônina mivaingana (setroka):
Fihetseham-po: \( C_3H_8 + 2O_2 \rightarrow 3C + 4H_2O \)
fanazavana
Amin'ny fandoroana tanteraka, mihetsika amin'ny oksizenina ampy ny alkana mba hamokarana gazy karbonika sy rano. Ny fandoroana tsy feno, noho ny tsy fahampian'ny oksizenina, dia mamokatra gazy karbonika monokside na karbônina mivaingana.
Ohatra Fanontaniana 4: Fihetseham-po amin'ny fanoloana ao amin'ny Alkana
Soal
Soraty ny fampitoviana fihetsika ho an'ny halogenation ny metana amin'ny klôro ary omeo anarana ny vokatra azo.
Discussion
Fihetseham-po fanoloana ny metana amin'ny klôro:
\[ CH_4 + Cl_2 \rightarrow CH_3Cl + HCl \] (eo anatrehan'ny hazavana UV)
Ny vokatra azo dia klôro metila (\(CH_3Cl\)) sy asidra klôrorika (\(HCl\)).
fanazavana
Ny halogenation dia fihetsika izay soloina atôma halôgène ny atôma hidrôzenina iray na maromaro ao amin'ny alkane. Amin'ity tranga ity, ny metana dia mihetsika amin'ny klôro, izay soloina atôma klôro ny atôma hidrôzenina iray, ary ilaina ny hazavana UV ho toy ny katalista.
Ohatra Fanontaniana 5: Raikipohy Empirika sy Molekiolary
Soal
Raha omena fitambarana alkana iray misy firafitry ny lanja 82,76% karbônina sy hidrôzenina 17,24%, dia farito ny raikipohy empirika sy molekiolary ho an'ilay alkana raha 58 g/mol ny lanja molar-ny.
Discussion
1. Kajy ny môlan'ny singa tsirairay mifototra amin'ny lanjan'ny atomika.
– C: \( \left(\frac{82,76}{12}\right) = 6,896 \)
– H: \( \left(\frac{17,24}{1}\right) = 17,24 \)
2. Ataovy tsotra ny fampitahana mba hanatsorana:
– Tahan'ny tanteraka: \( \left(\frac{6,896}{6,896}\right) = 1 \)
– Tahan'ny H/C: \( \left(\frac{17,24}{6,896}\right) = 2,5 \)
3. Ovay ny tahan'ny: \[ C_{2}\left(\frac{2,5 \cdot (2)}{2}\right)H_{5} = C_{4}H_{10}\]
4. Mifanaraka amin'ny alkana (58 g/mol) ny raikipohy empirika (C_4H_{10}).
fanazavana
Amin'ny fanarahana ireto dingana ireto, dia mahazo ny raikipohy empirika sy molekiolarin'ny alkana voarindra mifototra amin'ny lanjan'ny atomika sy ny fifandanjan'ny lanja amin'ny ankapobeny isika.
Famaranana
Tena ilaina amin'ny simia organika fototra ny fahatakarana ny alkana. Tamin'ny alalan'ny ohatra sy fifanakalozan-kevitra isan-karazany, dia noresahintsika ny fomba fanomezana anarana ny alkana, ny fahatakarana ny isomerisma, ny fihetsiky ny fandoroana, ny fanoloana, ary ny famaritana ny raikipohy empirika sy molekiolan'ny alkana. Ny fahatakarana ireo hevitra ireo dia hanampy anao hiomana amin'ny fampiharana sy fanamby isan-karazany mifandraika amin'ny hydrocarbons mahavoky amin'ny fiainana andavanandro sy ny indostria.
