Распиши примеры
Кратко: на фото — два гомологических ряда. Слева алканы (предельные, только одинарные связи) с общей формулой $\mathrm{C_nH_{2n+2}}$, справа алкены (одна двойная связь) с формулой $\mathrm{C_nH_{2n}}$. Поэтому при одинаковом числе углеродов у алкена на 2 атома водорода меньше: $\mathrm{C_8H_{18}\to C_8H_{16}}$, $\mathrm{C_9H_{20}\to C_9H_{18}}$, $\mathrm{C_{10}H_{22}\to C_{10}H_{20}}$.
Как получаются формулы
- Корень названия даёт число атомов углерода $n$: окт- = 8, нон- = 9, дек- = 10.
- Суффикс задаёт ряд: -ан — алкан, -ен — алкен.
- Подставляем $n$ в общую формулу.
| $n$ | Алкан | Алкен |
|---|---|---|
| 8 | $\mathrm{C_8H_{18}}$ — октан | $\mathrm{C_8H_{16}}$ — октен |
| 9 | $\mathrm{C_9H_{20}}$ — нонан | $\mathrm{C_9H_{18}}$ — нонен |
| 10 | $\mathrm{C_{10}H_{22}}$ — декан | $\mathrm{C_{10}H_{20}}$ — децен |
Структурные формулы
Алканы — цепочка одинарных связей; на концах $\mathrm{CH_3}$, в середине $\mathrm{CH_2}$:
$$\mathrm{CH_3{-}CH_2{-}CH_2{-}CH_2{-}CH_2{-}CH_2{-}CH_2{-}CH_3}$$ — октан, то же самое $\mathrm{CH_3(CH_2)_6CH_3}$;
$$\mathrm{CH_3(CH_2)_7CH_3}$$ — нонан;
$$\mathrm{CH_3(CH_2)_8CH_3}$$ — декан.
Алкены — одна двойная связь. Если в названии её положение не указано, берём у первого атома углерода (октен-1 и т. д.):
$$\mathrm{CH_2{=}CH{-}CH_2{-}CH_2{-}CH_2{-}CH_2{-}CH_2{-}CH_3}$$ — октен-1, или $\mathrm{CH_2{=}CH(CH_2)_5CH_3}$;
$$\mathrm{CH_2{=}CH(CH_2)_6CH_3}$$ — нонен-1;
$$\mathrm{CH_2{=}CH(CH_2)_7CH_3}$$ — децен-1.
Проверка
Считаем атомы в структурных формулах:
- октан: 8 C; $\mathrm{H}=3+6\cdot2+3=18$ ✓
- нонан: 9 C; $\mathrm{H}=3+7\cdot2+3=20$ ✓
- декан: 10 C; $\mathrm{H}=3+8\cdot2+3=22$ ✓
- октен-1: 8 C; $\mathrm{H}=2+1+5\cdot2+3=16$ ✓
- нонен-1: 9 C; $\mathrm{H}=2+1+6\cdot2+3=18$ ✓
- децен-1: 10 C; $\mathrm{H}=2+1+7\cdot2+3=20$ ✓
Принцип для похожего задания
- По корню названия находишь $n$: мет-1, эт-2, проп-3, бут-4, пент-5, гекс-6, гепт-7, окт-8, нон-9, дек-10.
- По суффиксу выбираешь формулу: -ан → $\mathrm{C_nH_{2n+2}}$; -ен → $\mathrm{C_nH_{2n}}$ (одна двойная связь).
- Рисуешь цепочку из $n$ углеродов. Углерод всегда четырёхвалентен: в алкане у крайних атомов по 3 H ($\mathrm{CH_3}$), у средних по 2 ($\mathrm{CH_2}$); в алкене при двойной связи стоят $\mathrm{CH_2}$ и $\mathrm{CH}$, остальные — как в алкане.
- Проверяешь себя подсчётом водородов — должно сойтись с общей формулой.
Про «$\mathrm{C_8H_{18}}=$» внизу: это как раз структурная формула октана — $\mathrm{CH_3{-}CH_2{-}CH_2{-}CH_2{-}CH_2{-}CH_2{-}CH_2{-}CH_3}$.
