Ածխաջրածիններ

Պարզագույն ածխաջրածինը` մեթան

Ածխաջրածիններ, օրգանական միացություններ, կազմված միայն ածխածնի և ջրածնի ատոմներից։ Ածխաջրածինները համարվում են օրգանական քիմիայի բազային միացությունները, բոլոր մնացած միացությունները համարվում են ածխաջրածինների ածանցյալներ։

Քանի որ ածխածինն ունի չորս վալենտային էլեկտրոններ, իսկ ջրածինը` մեկ, ապա պարզագույն ածխաջրածինը մեթանն է (CH₄):

Որպես կանոն` ածխաջրածինները չեն խառնվում ջրի հետ, քանի որ ածխածնի և ջրածնի ատոմները ունեն գրեթե հավասար էլեկտրաբացասականություններ և կապերը մոլեկուլներում քիչ են բևեռացված։

Դասակարգում

Կախված ածխածնային կմախքի կառուցվածքից ածխաջրածինները բաժանվում են երկու խմբի` ացիկլիկ և կարբոցիկլիկ ածխաջրածիններ։

Կախված ածխածին-ածխածին կապի կարգից ացիկլիկները լինում են հագեցած(ալկաններ) և չհագեցած (ալկեններ, ալկիններ, դիեններ)։ Կարբոցիկլերը լինում են ալիցիկլիկ և արոմատիկ։

Ացիկլիկ միացություններ (բաց շղթայով)				Կարբոցիկլիկ միացություններ (փակ շղթայով)
հագեցած	չհագեցած			հագեցած	չհագեցած
միակի կապով	կրկնակի կապով	եռակի կապով	երկու կրկնակի կապերով	միակի կապով	բենզոլային օղակով
ալկաններ	ալկեններ	ալկիններ	դիեններ	ցիկլոալկաններ	արեններ

Ածխաջրածինների համեմատական աղյուսակ

Ածխաջրածիններ	Ալկաններ	Ալկեններ	Ալկիններ	Ալկադիեններ	Ցիկլոալկաններ	Արեններ
Ընդհանուր բանաձև	CnH2n+2	CnH2n	CnH2n-2	CnH2n-2	CnH2n	CnH2n-6
Կառուցվածք	sp3-հիբրիդացում, 4 էլեկտրոնային ամպերը ուղղված են տետրաեդրի գագաթները 109°28' անկյան տակ, ածխածնային կապի բնույթը` σ-կապ	sp2-հիբրիդացում, վալենտային անկյունը 120°, ածխածնային կապի բնույթը` π-կապ, lc-c = 0,134 նմ	sp-հիբրիդացում, հարթ մոլեկուլ (180°), եռակի կապ, lc-c = 0,120 նմ	sp2-հիբրիդացում, lc-c = 0,132 նմ – 0,148 նմ, 2 կամ ավելի π-կապեր	sp2-հիբրիդացում, վալենտային անկյուն` մոտավորապես 100°, lc-c = 0,154 նմ	Բենզոլի մոլեկուլի կառուցվածք (6 р-էլեկտրոն, n = 1), վալենտային անկյուն` 120°, lc-c = 0,140 նմ, հարթ մոլեկուլ (6 π | σ)
Իզոմերիա	Ածխածնային շղթայի և օպտիկական	Ածխածնային շղթայի, կրկնակի կապի դիրքի, միջդասային և երկրաչափական	Ածխածնային շղթայի, եռակի կապի դիրքի և միջդասային	Ածխածնային շղթայի, կրկնակի կապի դիրքի, միջդասային և երկրաչափական	Ածխածնային շղթայի, կողային շղթայի, միջդասային, տարածական, երկրաչափական և կոնֆորմացիոն	Կողային շղթայի
Քիմիական հատկություններ	տեղակալման, օքսիդացման, ռադիկալային հալոգենացման, այրման, անջատման ռեակցիաներ	Միացման, այրման, օքսիդացման ռեակցիաներ	Միացման, այրման, օքսիդացման ռեակցիաներ	Միացման, օքսիդացման, այրման ռեակցիաներ	Տեղակալման, օքսիդացման, այրման ռեակցիաներ	Էլեկտրոֆիլ տեղակալման, օքսիդացման, այրման ռեակցիաներ
Ֆիզիկական հատկություններ	CH4 մինչև C4H10 — գազ, C5H12 մինչև C16H34 — հեղուկ, C17H36- ից հետո — պինդ	C2H4 մինչը C4H8 — գազ, C5H10 մինչև C17H34 — հեղուկ, C18H36- ից հետո — պինդ	Նման են ալկեններին	Բութադիեն — գազ (tեռ= −4,5 °C), իզոպրեն — հեղուկ (tեռ= 36 °C), դիմեթիլբութադիեն - հեղուկ (tեռ= 70 °C), իզոպրենը և այլ դիեններ կարող են առաջացնել կաուչուկ	C3H6 մինչև C4H8 — գազ, C5H10 մինչև C16H32 — հեղուկ, C17H34- ից հետո — պինդ	Բոլորը պինդ կամ հեղուկ նյութեր են
Ստացում	Ածխաջրածինների հալոգենածանցյալների , սպիրտների, կարբոնիլային միացությունների, չհագեցած ածխաջրածինների վերականգնումից	Ածխաջրածինների, նավթի և բնական գազի կատալիտիկ և բարձրջերմաստիճանային կրեկինգից, սպիրտների դեհիդրատացումից, համապատասխան հալոգենածանցյալների դե(հիդրո) հալոգենացումից	Մեթանը ենթարկում են թերմոկրեկինգի, կալցիումի կարբիդի հիդրոլիզից	Դիոլների դեհիդրատացում, ալկանների և ալկենների դեհիդրում	Արոմատիկ ածխաջրածինների հիդրատացում	Նավթի մշակումից, ացետիլենի տրիմերումից

Պարզագույն ածխաջրածիններ

Ածխածնի ատոմերի քանակը	Ալկաններ	Ալկեններ	Ալկիններ	Ցիկլոալկաններ	Դիեններ
1	Մեթան	-	-	-	-
2	Էթան	Էթեն (էթիլեն)	Էթին (ացետիլեն)	–	–
3	Պրոպան	Պրոպեն	Պրոպին	Ցիկլոպրոպան	Պրոպադիեն
4	Բութան	Բութեն	Բութին	Ցիկլոբութան	Բութադիեն
5	Պենտան	Պենտեն	Պենտին	Ցիկլոպենտան	Պենտադիեն
6	Հեքսան	Հեքսեն	Հեքսին	Ցիկլոհեքսան	Հեքսադիեն
7	Հեպտան	Հեպտեն	Հեպտին	Ցիկլոհեպտան	Հեպտադիեն
8	Օկտան	Օկտեն	Օկտին	Ցիկլոօկտան	Օկտադիեն
9	Նոնան	Նոնեն	Նոնին	Ցիկլոնոնան	Նոնադիեն
10	Դեկան	Դեկեն	Դեկին	Ցիկլոդեկան	Դեկադիեն

Ածխածինը այլ տարրերի հետ օրգանական քիմիայում

Տարրօրգանական միացություններ

Հիմնական միացություններ	Ունեն մեծ կիրառություն քիմիայում
Ակադեմիական հետազոտություններ	Միացություններ, որոնք հայտնի չեն կամ չեն ստացվել

 

Գրականություն

• Silberberg, Martin. Chemistry։ The Molecular Nature Of Matter and Change. New York։ McGraw-Hill Companies, 2004

Ածխաջրածիններ էջը Վիքիպահեստում

Արտաքին հղումներ

• Մեթանի մոլեկուլ