Презентація до уроку "Структурна ізомерія та систематична номенклатура вуглеводнів"

Що таке вуглеводні? Назвіть загальні формули алканів та алкенів. Які типи зв'язків є в молекулах алканів, алкенів, алкінів? Що таке гомологи?

Ми знаємо формулу C5​H12​. Це пентан. Але чому існує ще дві речовини, які мають таку ж формулу, але інші властивості?

Структурна ізомерія та систематична номенклатура вуглеводнів

Мета. Узагальнити й систематизувати знання про склад, властивості, застосування вуглеводнів, формувати поняття про ізомерію вуглеводнів; вдосконалювати вміння застосовувати правила систематичної номенклатури ІЮПАК для називання вуглеводнів, а також зображувати структурні формули ізомерів за заданою молекулярною формулою.

Правила номенклатури IUPAC: (IUPAC - Міжнародний союз чистої та прикладної хімії, ІЮПАК) Назви замісників та номера атомів карбону, до яких вони приеднані Назва головного ланцюга, залежить від кількості атомів в ньому Показує кратність зв'язків чи головну функціональну групу

Якщо ланцюгів однакової довжини декілька, вибираємо найбільш розгалужений Найдемо головний ланцюг (найдовший) Невірно! 1 2 3 4 5 6 7 3 2 1 4 5 6 7 8 6 7 8 5 4 3 2 1 Вірно!

6 7 8 5 4 3 2 1 Прерахуємо розгалуження (замісники) в абетковому порядку з урахуванням номера атому карбону, до якого приеднані 2–метил 4–метил 6-метил 6–метил 3-етил Кількість однакових замісників вказуємо за допомогою приставок 2,4,6,6–тетраметил–3-етил

В кінці називаемо головний ланцюг, вказуючи в суфіксі її кратність 6 7 8 5 4 3 2 1 2,4,6,6–тетраметил–3-етилоктан

C5​H12

C5​H12

«Хімічний аудит сировини» Група 1: Оптимізація палива Ви — група хіміків-технологів у науково-виробничому об'єднанні "HydroCarbon Optimization". Компанія отримує біопаливний компонент — алкан із молекулярною формулою C7​H16​ (Гептан). Вам необхідно визначити, який саме ізомер забезпечить найкращі експлуатаційні характеристики. Для підвищення октанового числа і, відповідно, ефективності палива, необхідно використовувати максимально розгалужений ізомер. Завдання 1: Визначення структурної будови Зобразіть структурні формули мінімум п'яти можливих ізомерів алкану з формулою C7​H16​. Назвіть кожен із цих п'яти ізомерів за Міжнародною номенклатурою ІЮПАК. Поясніть, у чому полягає явище структурної ізомерії на прикладі молекули C7​H16​. Завдання 2: Обґрунтування вибору Виділіть серед зображених ізомерів той, який є найбільш розгалуженим. Обґрунтуйте, який із ізомерів C7​H16​ ви рекомендуєте для виробництва палива. Поясніть свій вибір, посилаючись на зв'язок між ступенем розгалуження ланцюга та температурою кипіння/ефективністю згоряння. Кінцевий продукт Складіть Аналітичний звіт для керівництва компанії Звіт має містити: Титульна сторінка (Назва). Експертиза алканів: Схеми, назви ізомерів та рекомендація щодо найкращого палива з обґрунтуванням.

«Хімічний аудит сировини» Група 2: Вибір мономеру Ви — провідні хіміки-аналітики у науково-дослідній лабораторії "GeoChem Solutions". Ваша компанія працює над розробкою нової, більш міцної пластикової сировини. Вам доручено провести аналіз ключових вуглеводневих компонентів і підготувати звіт для інженерного відділу. Компанія синтезує мономер для хімічної промисловості — алкен із формулою C4​H8​ (Бутен). Для забезпечення чистоти кінцевого продукту (полімеру), необхідно чітко контролювати положення подвійного зв'язку у сировині. Завдання 1: Класифікація структурних ізомерів Намалюйте структурні формули можливих структурних ізомерів алкену з формулою C4​H8​. Назвіть ці ізомери за ІЮПАК. Поясніть, чим відрізняється ізомерія положення (на прикладі 1-бутену та 2-бутену) від структурної ізомерії (на прикладі бутенів та 2-метилпропену). Завдання 2: Вплив на хімічні властивості Спрогнозуйте, як відрізнятимуться продукти гідрування (приєднання водню) 1-бутену та 2-бутену. Напишіть рівняння реакцій. Обґрунтуйте, чому інженерному відділу критично важливо постачати на виробництво чистий ізомер (лише 1-бутен), а не їхню суміш, посилаючись на вплив положення подвійного зв'язку на реакційну здатність та чистоту кінцевого продукту. Кінцевий продукт Складіть Аналітичний звіт для керівництва компанії . Звіт має містити: 1.Титульна сторінка (Назва). 2.Розділ 2. Експертиза алкенів: Пояснення структурної ізомерії (положення та ланцюга), прогноз реакцій та рекомендація щодо контролю положення подвійного зв'язку.

РЕФЛЕКСІЯ

Домашнє завдання: Повторити правила номенклатури . Намалювати всі структурні ізомери алкану C6​H14​ і назвати їх за ІЮПАК.