Przykład 5 izomerów łańcuchowych: ze szczegółowymi faktami

W tym artykule chcemy omówić sprawy związane z przykładem izomeru łańcucha ze szczegółowymi faktami.

Izomery to te związki, które mają ten sam wzór cząsteczkowy, ale rozmieszczenie atomów jest inne w przestrzeni. W chemii istnieją różne rodzaje izomerów, z których izomer łańcuchowy jest ważny. Istnieje kilka związków, które mają ten sam wzór cząsteczkowy, ale układ atomów węgla jest inny w łańcuchach określanych jako izomery łańcuchowe.

Przykładowe izomery łańcuchowe podano poniżej:

n-butan

n-butan ma wzór cząsteczkowy C4H10. To 2 łańcuchy przykłady izomerów jednym z nich jest n-butan, który jest związkiem o prostym łańcuchu, a drugim jest 2-metylopropan, który jest związkiem o rozgałęzionym łańcuchu. W n-butanie występują 4 atomy C ułożone w prosty łańcuch, a każdy atom C jest zhybrydyzowany sp3.

W 2-metylopropan są również 4 atomy C, z których 3 są w pojedynczym prostym łańcuchu i 1 w formie rozgałęzionej. Tutaj również wszystkie atomy C są zhybrydyzowane sp3. W n-butanie są 2 -Ch2 grupy, które są 2⁰ tj. przyłączony 2 atomami C i 2-Ch3 grupami, które są 1⁰ tj. przyłączony 1 atomem C.

Oba izomery łańcuchowe mają ten sam wzór cząsteczkowy, ale układ atomów C jest inny w 2 strukturze. Ale te dwa izomery mają różne właściwości fizyczne i chemiczne. Na przykład n-butan ma większą siłę przyciągania van der Waalsa niż 2-metylopropan. Z tego powodu n-butan ma wyższą temperaturę wrzenia niż 2-metylopropan.

n-pentan

n-pentan ma wzór cząsteczkowy C5H12. Występuje w 3 izomerach łańcuchowych. Przykładami izomerów łańcuchowych są n-pentan, 2-metylobutan, 2,2-dimetylopropan. Spośród tych 3 tylko n-pentan jest izomerem o prostym łańcuchu, a pozostałe 2 to związek o rozgałęzionym łańcuchu. w n-pentanie występuje 5 atomów C ułożonych w prosty łańcuch, a każdy atom C jest zhybrydyzowany sp3.

W związku tym występują grupy 3 –Ch2, z czego 2 (przyłączone 2 atomami C) to 2⁰ a 1 jest pierwszorzędowy (złączony z 1 atomem węgla). Istnieją również 2 grupy metylowe, które są 1⁰(dołączony tylko 1 atomem C). Wszystkie izomery 3 łańcuchowe mają ten sam wzór cząsteczkowy, ale rozkład atomów C jest inny.

Ale te 3 łańcuchy przykłady izomerów mają różne właściwości chemiczne i fizyczne. Kolejność wrzenia tych 3 izomerów podano poniżej: n-pentan>2-metylobutan>2,2-dimetylopropan. Dzieje się tak, ponieważ n-pentan ma najwyższą, a 2,2-dimetylopropan ma najmniejszą siłę przyciągania van der Waalsa.

n-heksan

n-heksan ma wzór cząsteczkowy C6H14. Ma przykład 5 izomerów łańcuchowych. Są to n-heksan, 2-metylopentan, 3-metylopentan, 2,3-dimetylobutan, 2,2-dimetylobutan. Spośród nich tylko n-heksan jest izomerem o łańcuchu prostym, a pozostałe są izomerem o łańcuchu rozgałęzionym.

W n-heksanie występuje 6 atomów C ułożonych w prosty łańcuch, a każdy atom C jest zhybrydyzowany sp3. W związku tym występuje 5 grup Ch2 i 2 grupy Ch3. W 2-metylopentanie występują 2 grupy Ch2 i 2 grupy Ch3, a także 1 grupa Ch, do której przyłączona jest 1 grupa Ch3 (w pozycji 2).

W układzie 3-metylopentanu grupy tj. (Ch,Ch2,Ch3) są takie same, ale w tym związku grupa Ch3 jest połączona z grupą Ch w pozycji 3. W 2,3-dimetylobutanie są w sumie 4 grupy Ch3 połączone symetrycznie z grupą 2 Ch.

W 2,2-dimetylobutanie 3 grupy Ch3 przyłączone do 1 C i 1 grupa Ch3 są przyłączone do grupy Ch2. Wszystkie 5-łańcuchowe izomery mają ten sam wzór cząsteczkowy, ale rozkład atomów jest inny.

Kolejność temperatur wrzenia tych izomerów podano poniżej: n-heksan>3-metylopentan>2-metylopentan>2,3-dimetylobutan>2,2-dimetylobutan. Wynika to z faktu, że n-heksan ma najwyższy VDW, a 2,2-dimetylobutan ma najmniejszą siłę przyciągania Van Der Waalsa.

n-heptan

n-heptan ma wzór cząsteczkowy C7H16. Ma 7 łańcuchów przykład izomerów. Są to n-heptan, 2,3-dimetylopentan, 3,3-dimetylopentan, 2-metyloheksan, 2,4-dimetylobutan, 3-etylopentan, 3-metyloheksan, 2,2-dimetylopentan, 2,2,3 ,XNUMX-trimetylobutan.

Spośród nich tylko n-heptan jest izomerem o łańcuchu prostym, ale pozostałe to izomery o łańcuchu rozgałęzionym. W n-heptanie występuje 5 grup Ch2 i 2 grupy Ch3. W 2,3-dimetylopentanie występuje 1 grupa Ch2, 2 grupy Ch3 i 2 grupy Ch, do których przyłączona jest grupa 2 Ch3. W 3,3-dimetylopentanie występują 2 grupy Ch2, 2 grupy Ch3 i 1 atom C, do którego przyłączone są 2 grupy Ch3.

W 2-metyloheksanie występują 3 grupy Ch2, 2 grupy Ch3 i 1 grupa Ch, do której przyłączona jest 1 grupa Ch3. W 2,4-dimetylopentanie występuje 1 grupa Ch2, 2 grupy Ch3 i 2 grupy Ch, do których przyłączona jest grupa 2 Ch3. W 3-etylopentanie występują 2 grupy Ch2, 2 grupy Ch3 i 1 grupa Ch, do której przyłączona jest 1 grupa etylowa.

W 3-metyloheksanie występują 3 grupy Ch2, 2 grupy Ch3 i 1 grupa Ch, do której przyłączona jest 1 grupa Ch3. W 2,2-dimetylopentanie występują 2 grupy Ch2, 2 grupy Ch3 i 1 atom C, do którego przyłączone są 2 grupy Ch3. W 2,2,3-trimetylobutanie występują 2 grupy Ch3, 1 grupa Ch, z którą przyłączony jest 1 Ch3 i 1 atom C, z którym przyłączona jest 2 grupa metylowa.

Wszystkie te 9 izomerów mają ten sam wzór cząsteczkowy, ale rozkład atomów C i H w tych izomerach jest inny. Z 9-łańcuchowego izomeru n-heptan ma najwyższą temperaturę wrzenia, a 2,2,3-trimetylobutan ma najniższą temperaturę wrzenia. Wynika to z fakt, że n-heptan ma najwyższy VDW, a 2,2,3-trimetylobutan ma najmniejszą siłę przyciągania Van der Waalsa.

n-butyloamina

n-butyloamina ma wzór cząsteczkowy C4H11N. Ma 4 łańcuchy przykład izomerów. Są to n-butyloamina, 1-metylopropyloamina, izobutyloamina, tert-butyloamina. Spośród nich tylko n-butyloamina ma strukturę łańcuchową, a pozostałe 3 mają strukturę rozgałęzioną.

W n-butyloaminie są 3 grupy Ch2, 1 grupa metylowa i 1 grupa Nh2, która jest 1⁰ jest natura. W 1-metylopropyloaminie znajduje się 1 grupa Ch2, 1 grupa metylowa i 1 grupa Ch, do której przyłączony jest 1 Ch3 oraz 1 Nh2. W izobutyloaminie występuje 1 grupa Ch2, do której przyłączona jest 1 grupa Nh2.

Istnieje również 1 grupa Ch, do której przyłączone są 2 grupy metylowe. W tert-butyloaminie występuje 1 atom C, do którego przyłączona jest grupa 3 Ch3 i 1 grupa Nh2. Spośród tych 4-łańcuchowych izomerów aminy n-butyloamina (największe siły VWD) ma najwyższą temperaturę wrzenia, a tert-butyloamina ma najniższą temperaturę wrzenia (najmniejsze siły van der Waalsa).

n-propyloamina

Jest to najprostszy łańcuchowy izomer amin monomerycznych. Ma formułę C3H9N. Ma przykład 2 izomerów łańcuchowych. Są to n-propyloamina i 2-metyloetanoamina. N-propyloamina ma strukturę łańcucha prostego, podczas gdy 2-metyloamina ma strukturę łańcucha rozgałęzionego.

W 1^st jeden to 2 grupy Ch2, 1 grupa Ch3 i 1 grupa Nh2. W 2^nd jedna to 1 grupa Ch, do której przyłączone są 2 grupy metylowe i 1 grupa Nh2.

Zgodnie z oczekiwaniami izomer o prostym łańcuchu, tj. n-propyloamina ma najwyższą temperaturę wrzenia, a 2-metyloamina ma najniższą temperaturę wrzenia. Dzieje się tak, ponieważ n-propyloamina ma wyższą siłę przyciągania van der Waalsa niż 2-metyloetanoamina.

Zuzanna Maity

Cześć… Jestem Susanta Maity. Ukończyłem studia magisterskie na uniwersytecie Vidyasagar ze specjalizacją w chemii organicznej.
Uwielbiam pisać skomplikowane pojęcia z chemii w zrozumiałych i prostych słowach.
Połączmy się poprzez LinkedIn: