Odlomak

1    UGLJOVODONICI
Organska hemija je hemija ugljevodonikovih jedinjenja.
Pored ugljenika I vodonika,u  organskim jedinjenjima se mogu nalaziti i kiseonik, azot, sumpor I jos neki hetero atomi kao halogeni elementi, fosfor itd.
Ugljovodonici, u sta spadaju I alkani, su jedinjenja sastavljena iskljucivo od ugljenika I vodonika. Od svih elemenata jedino ugljenik ima sposobnost da gradi stabilna jedinjenja koja sadrze dugacke nizove istorodnih atoma.Ta jedinjenja se zbog prostog sastava mogu smatrati osnovnim I  iz njih se mogu izvesti sva druga jedinjenja.
Ugljovodonici se dele na one sa otvorenim I na one sa zatvorenim nizom C atoma. Ugljovodonici sa otvorenim nizom se nazivaju alifaticni, dok se sa zatvorenim nizom zovu ciklicni., koji se dele na aliciklicne I aromaticne ugljovodonike.
Ugljovodonici se prema sadrzaju atoma H u molekulu dele na zasicene, koji imaju maksimalan broj atoma vodonika, I na nezasicene, koji sadrze broj atoma vodonika manji od maksimalnog.

 

 
2    ZASICENI ACIKLICNI UGLJOVODONICI
Aciklicnim se nazivaju oni ugljenici u kojima su I C atomi medjusobno, I sa H atomom, povezani  samo jednom prostom σ vezom. Nazivaju se zasiceni ugljovodonici, ili parafini( parum affinis – mali afinitet, jer nisu hemijski reaktivni ).
Po IUPAC-ovoj nomenklaturi, (IUPAC skracenica za “International Union for  Pure and Applied Chemistry” – Internacionalna unija za cistu I primenjenu hemiju )  zasiceni aciklicni ugljovodonici se nazivaju ALKANI.
Opsta formula alkane je CnH2n+2 .

Metan je najprostiji alkan po sastavu, I njegova molekulska formula je CH4.
*slika 1
Cetiri ekvivalente veze C atoma , zasicene atomima H, nastale su preklapanjem atomske orbitale C , koja je sp3 orbitala, I atomskih orbitala cetiri atoma H, koje su 1s orbitale. Veze su cilindricno simetricne oke ose koja povezuje jezgra C I H atoma, I to su upravo te proste σsp3-s veze.
Atomi vodonika,u metanu, su maksimalno udaljeni od ugljenikovog atoma, zauzimajuci oblik pravilnog tetraedra. Molekulski prikazano, u centru tog tetraetraedra nalazi se C atom, a na njegovim temenima, odnosno rogljevima, nalazi se po jedan atom H. Bas ovakav raspored molekul zauzima, zato sto su tada elektroni kovalentnih veza medjusobno maksimalno udaljeni, pa su odbojne sile izmedju njih najmanje moguce. Uglovi izmedju osaC-H veza su 109o28’ tj 109,5o. Polozaji svih atoma vodonika su ekvivalentni, tj u istom odnosu prema ostatku molekula, tako da se ni jedan H atom svojim polozajem ne razlikuje od ostala 3, zbog toga zamenom bilo kog atoma H u metanu, nastaje isto jedinjenje. Npr zamenom jednog atoma H iz CH4 atomom Cl, dobije se uvek jedno jedinjenje CH3Cl.
Iz metana se izvode ostali alkani, uvodjenjem metilenske grupe –CH2- izmedju atoma C I H.

Etan je sledeci alkan po redu. On sadrzi dva ugljenikova atoma, I sest vodonikovih, sto mozemo izracunati I po opstoj formuli –  C2H6. Kao I kod metana, u etenu je raspored svakog C atoma tetraedarski I C-H veze nastale su preklapanjem sp3 atomske orbitale C atoma I 1s orbitale H atoma. A veza izmedju dva C atoma nastala je preklapanjem dve sp3 atomske orbitale dva ugljenikova atoma, koja je takodje σ veza. *slika 2
Medjutim oko te veze moze doci do rotacije, tako da H atomi koji se nalaze na tim C atomima mogu da zauzmu u prostoru beskonacan broj polozaja. Razliciti prostorni oblici jednog jedinjenja, koji rotacijom oko JEDNOSTRUKE C-C veze lako prelaze iz jednog u drugi, nazivaju se KONFORMACIJE.
*slika 3
Ako posmatramo samo dva granicna oblika: jedan kod koga se atomi H, tj C-H veze na susednim ugljenikovim atomim, nalaze tacno jedna naspram druge, I drugi kod koga se nalaze najdalje jedna od druge. Prvi slucaj naziva se EKLIPSNA KONFROMACIJA, ona je najNEstabilnija, jer su medjusobna odbijanja elektronskih oblaka izmedju C-H veze najveca, pa ona ima najveci sadrzaj energije. Dok u drugom slucaju, koji se naziva STEPENICASTA KONFORMACIJA, interakcije C-H veza su najmanje I samim tim konformacija ima najmanji sadrzaj energijei najstabilnija je. Razlika u energiji izmedju ove dve konformacije je prilicno mala, I iznosi samo 21,6 kJ/mol, tj ne postoje kao stabilna jedinjenja vec pri normalnim uslovima (sobnoj temperaturi) lako prelaze jedna u drugu.
*dijagram 1
Prednji C atom I tri H atoma na njemu su fiksirani, arotira se samo zadnji C sa svoja tri H atoma. Iz dijagrama se vidi da se pri vrednostima ugla τ od 0o, 120o, 240o I 360o sva tri para H atoma nalaze tacno jedan iza drugog, odnosno da se atomi H na raznim C atomima nalaze u eklipticnom polozaju. Dok pri  pri vrednostima ugla τ od 60o, 180o I 300o ugao izmedju odgovarajucih C-H veza na prednjem I zadnjem C atomu je 60o, odnosno atomi vodonika na raznim ugljenikovim atomima zauzimaju stepenicastu konformaciju.

No votes yet.
Please wait…

Prijavi se

Detalji dokumenta

Više u Hemija

Više u Maturski Radovi

Više u Skripte

Komentari