西交《无机化学》FAQ(二)
第二章 烷烃
一、无机化合物的分类
1、按碳链分类
(1) 开链族化合物(脂肪族化合物):正丁烷, 异丁烷
(2) 碳环族化合物
A:脂环族化合物: 环戊烷, 环己烷
B:芳喷鼻族化合物: 苯, 萘
(3) 杂环化合物: 呋喃, 吡啶
2、按官能团分类
按分子中含有雷同的、轻易产生某些特点反应的
(1) 原子 (如卤素原子)
(2) 原子团 (如:羟基 -OH 、羧基 -COOH 、硝基-NO2,氨基-NH2 等)
(3) 或某些特点化学键构造(如双键>C=C< 、叁键- C(C – )平分类。
3、无机化合物按碳链分类
(1) 开链族化合物(脂肪族化合物):正丁烷, 异丁烷
(2) 碳环族化合物
A:脂环族化合物: 环戊烷, 环己烷
B:芳喷鼻族化合物: 苯, 萘
(3) 杂环化合物: 呋喃, 吡啶
二、饱跟烃:
分子中只含 C、H 两种元素;烃分子中碳原子之间以单键连接,碳原的其他化合价完全为氢原子所饱跟。
饱跟烃的通式:
CnH2 n + 2
同系列:存在同一个分子式,在构成上相差一个或多少个—CH2—的一系列化合物。
同系物:同系列中的化合物相互互为同系物系差:同系列构成上的差别—CH2—。
三、乙烷的构象 :
在乙烷分子的有数个构象异构体中,其两个典范的构象异构体(又称极限构象异构体)可表示如下:
穿插式构象的能量较低,故较为牢固。
四、丁烷的构象
丁烷绕 C2—C3σ键 扭转的典范构象有四种:
丁烷分子差别构象的能量:全堆叠式 > 部分堆叠式 > 邻位穿插式 > 反穿插式
反穿插式是丁烷的上风构象-最牢固构象
五、直链烷烃的物感性质
(一)状况
常温、常压(0.1MPa) 直链烷烃: C1~C4:气态,C5~C16:液态,>C17:固态
(二)沸点(b.p)
M↑,b.p↑;庚烷:~100℃(98.4)℃。
分子间力(Van derWaals):静电引力,引诱力,色散力
色散力 ∝ 共价键数量(即C—C、C—H),因此分子越大,色散力越强,沸点增高;
支链↑,b.p↓。
支链↑妨碍了分子之间的相互接触,色散力减小,沸点降落。
六、烷烃的代替反应
1.卤代反应
2.硝化反应
3.氯磺酰化反应
卤代反应机理:
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CH4、Cl2混淆物在黑暗中临时保存,不反应。
CH4经光照后与Cl2混淆,也不反应。
Cl2经光照后,敏捷在黑暗中与CH4混淆,反应破即产生。
因此可能揣摸:烷烃的卤代反应是从Cl2的光照开端。
一个自由基能使链增加反应反复5,000次,一个光量子可能激发两个自由基,可使链增加反应反复10,000次。
七、环己烷及代替环己烷的构象
椅式、半椅式、船式跟扭船式
(a)椅式 (b)半椅式 (d)船式 (c)扭船式
半椅式:张力最大,势能最高
椅式构象是上风构象:势能最低,占环己烷全部构象的99.99%
环己烷的六个碳原子构成两个平面;六个a、e键分辨为三上三下;同一碳原子若a键在上,e键必定鄙人;每个碳原子有一个C-H键与该轴平行,这个C-H键称为直破键(或竖键),简称a键;另一个C-H与该轴约成109.5(的角度,这个键称为平伏键(或简称e键)。
八、单代调换替环己烷的上风构象
单代替环己烷
结论:代替基处于e 键牢固。
九、二代替环己烷的构象
1,2-二代替环己烷(处于e键的代替基越多越牢固。)
结论: 牢固性 —— 反式 > 顺式。
十、环烷烃的化学性质
(一)与烷烃类似的性质
1. 卤代反应:
2. 氧化反应:
(二)与烯烃类似的性质 —— 小环烷烃的加成
1. 加H2:
2. 加X2:
3. 加HX:
碳环的断裂:产生在含氢最多跟含氢起码的两个碳原子之间
加陈法则:遵守错误称加陈法则