Przeczytaj
Co oznacza nazwa związków typu HX?
Fluorowcowodory lub inaczej halogenowodory to nieorganiczne związki chemiczne fluorowca z wodorem, dlatego często oznacza się je jako związki typu , gdzie oznacza fluorowiec, czyli pierwiastek należący do grupy układu okresowego. Do tych związków zalicza się:
Fluorowcowodory są gazami, dobrze rozpuszczającymi się w wodzie, ich wodne roztwory to kwasy beztlenowe , , , .
Jak dzielimy węglowodory?
Węglowodory to organiczne związki węgla i wodoru, które można podzielić na następujące grupy:
- Nazwa kategorii: WĘGLOWODORY
- Nazwa kategorii: nasycone
- Nazwa kategorii: alkany
- Nazwa kategorii: cykloalkany Koniec elementów należących do kategorii nasycone
- Nazwa kategorii: nienasycony
- Nazwa kategorii: alkeny
- Nazwa kategorii: cykloalkeny
- Nazwa kategorii: alkiny
- Nazwa kategorii: cykloalkiny Koniec elementów należących do kategorii alkiny
- Nazwa kategorii: aromatyczne (areny) Koniec elementów należących do kategorii WĘGLOWODORY
- Elementy należące do kategorii WĘGLOWODORY
- Elementy należące do kategorii nasycone
- Elementy należące do kategorii nienasycony
- Elementy należące do kategorii alkiny
-
WĘGLOWODORY
-
nasycone
-
alkany
-
cykloalkany
-
-
nienasycony
-
alkeny
-
cykloalkeny
-
alkiny
-
cykloalkiny
-
-
-
aromatyczne (areny)
-
Węglowodory nasyconeWęglowodory nasycone to alkany i cykloalkany, zawierające wyłącznie wiązania pojedyncze pomiędzy atomami węgla. Do węglowodorów nienasyconychwęglowodorów nienasyconych zalicza się alkeny i cykloalkeny, które – oprócz wiązań pojedynczych – posiadają wiązanie podwójne pomiędzy atomami węgla, oraz alkiny, które z kolei poza wiązaniami pojedynczymi zawierają wiązanie potrójne pomiędzy atomami węgla. Węglowodory nienasycone charakteryzują się zatem posiadaniem wiązań wielokrotnych. Węglowodory aromatyczneWęglowodory aromatyczne natomiast to inaczej areny, posiadające pierścień aromatyczny, który charakteryzuje się zdelokalizowaną chmurą elektronów.
Ogólne schematy reakcji węglowodorów ze związkami typu
Niektóre węglowodory reagują ze związkami typu , najczęściej i , dając odpowiednie halogenopochodne węglowodorów, zgodnie z poniższymi schematami reakcji.
![Ilustracja przedstawiająca reaktywność węglowodorów ze związkami typu HX. 1. Alkan dodać HX, strzałka w prawo, reakcja nie zachodzi. 2. Cykloalkany dodać HX, strzałka w prawo, reakcja nie zachodzi. 3. Alkeny dodać HX, strzałka w prawo, za strzałką fluorowcopochodne alkanów. 4. Cylkoalkeny dodać HX, strzałka w prawo, za strzałką fluorowcopochodne cykloalkanów. 5. Alkiny dodać niedomiar HX, strzałka w prawo, za strzałką fluorowcopochodne alkenów. 6. Alkiny dodać nadmiar HX, strzałka w prawo, za strzałką fluorowcopochodne alkanów. 7. Areny dodać HX, strzałka w prawo, reakcja nie zachodzi.](https://static.zpe.gov.pl/portal/f/res-minimized/R1Gd3lnb1VYb7/1634323995/14K42eR9HZxweT5CeaWTtyHTJ0y4rvEj.png)
Reakcje węglowodorów nienasyconych ze związkami typu należą więc do typu reakcji addycjiaddycji, gdzie z połączenia dwóch substratów powstaje jeden produkt. Reakcje te zachodzą zgodnie z mechanizmem elektrofilowym, ponieważ wokół wiązań wielokrotnych istnieje pewna gęstość elektronowa, pozwalająca na atak elektrofilowy czynnika elektrofilowegoczynnika elektrofilowego. Elektrofilem jest proton (kation wodoru), pochodzący z cząsteczki , ponieważ pomiędzy atomem wodoru a atomem fluorowca występuje silna polaryzacjapolaryzacja wiązania w stronę fluorowca. Na atomie wodoru tworzy się więc cząstkowy ładunek dodatni, natomiast na atomie fluorowca – cząstkowy ładunek ujemny.
Alkany oraz cykloalkany, jako węglowodory nasycone, nie posiadają wiązań wielokrotnych, dlatego nie ulegają reakcjom addycji, w tym addycji związków typu . Areny również nie należą do związków nienasyconych, ponieważ elektrony pi pierścienia tworzą układ wiązań sprzężonych, nie zaś trzech wiązań podwójnych. Występowanie takiej zdelokalizowanej chmury elektronów jest cechą charakterystyczną węglowodorów aromatycznych, które mają zdolność do reakcji addycji wodoru jedynie w specyficznych, bardzo ekstremalnych warunkach.
Słownik
(łac. additio „dodawanie”) proces przyłączania do atomów węgla połączonych wiązaniem podwójnym lub potrójnym cząsteczek homo- lub heteroatomowych, w wyniku czego zmniejsza się krotność wiązania w cząsteczce organicznego substratu
reakcja addycji, czyli łączenia, w której związek posiadający niedomiar elektronów (elektrofil) przyłącza się do związku chemicznego posiadającego nadmiar elektronów bez powstawania produktów ubocznych
zjawisko nierównomiernego rozkładu cząstkowego ładunku elektrycznego w cząsteczce na atomach połączonych wiązaniem chemicznym
cząsteczka lub grupa, w której występuje niedomiar elektronów i w odpowiednich warunkach jest w stanie je przyjąć, czyli być ich akceptorem
węglowodory o cząsteczkach, w których występują oprócz wiązań pojedynczych wiązania wielokrotne
węglowodory o cząsteczkach, w których występują jedynie wiązania pojedyncze
węglowodory o cząsteczkach, w których występuje płaski pierścień z układem sprzężonych wiązań podwójnych, w których występuje 4n + 2 elektronów pi (n = 1, 2, 3 ...)
Bibliografia
Dudek‑Różycki K., Płotek M., Wichur T., Węglowodory. Repetytorium i zadania, Kraków 2020.
Dudek‑Różycki K., Płotek M., Wichur T., Kompendium terminologii oraz nazewnictwa związków organicznych. Poradnik dla nauczycieli i uczniów, Kraków 2020.