Формула на алкини в химията

Определение и формула на алкини

Наставката -in присъства в името на въглеводородите от този клас.

Химична формула на алкини

Общата химична формула на алкините е CnH2n-2, например C2H2-ацетилен (етин), C3H4 - пропин, C4H6 - бутин и др. Химичната формула показва качествения и количествения състав на молекулата (колко и кои атоми присъстват в нея). Според химическата формула можете да изчислите молекулното тегло на веществото:

Структурна (графична) формула на алкини

Структурната (графична) формула на алкините е по-визуална. Той показва как атомите са свързани помежду си в една молекула.

Помислете как изглежда графичната формула на алкините, като използвате примера на най-простия представител на този клас органични съединения - ацетилен:

Два въглеродни атома, свързани с тройна връзка, са в състояние на sp хибридизация. Всеки такъв атом има две sp-хибридни орбитали, разположени под ъгъл 180 o . Поради аксиалното припокриване на една от тези орбитали, въглеродният атом образува σ-връзка с друг въглероден атом, а поради втората sp-хибридна орбитала, σ-връзка с водороден атом. σ-скелетът на молекулата има линейна структура (фиг. 1).

Ориз. 1. Структурата на молекулата на ацетилена.

Останалите нехибридизирани две p-орбитали на всеки въглероден атом са разположени под ъгъл от 90 o една спрямо друга. Когато тези орбитали се припокриват със съответните p орбитали на друг sp хибридизиран въглероден атом, се образуват две π връзки, разположени в две взаимно перпендикулярни равнини.

Така се образува тройна връзка от три двойки споделени електрони, т.е. това е шестелектронна връзка. Това е комбинация от една σ- и две π-връзки. π електронен облакТройната връзка има формата на цилиндър, покриващ двата въглеродни атома.

Примери за решаване на проблеми

Упражнение	При пълното изгаряне на 6 g органична материя се образуват 8,8 g въглероден оксид (IV) и 3,6 g вода. Определете молекулната формула на изгореното вещество, ако е известно, че неговата моларна маса е 180 g/mol.
Решение	Нека съставим схема за реакцията на горене на органично съединение, като обозначим броя на въглеродните, водородните и кислородните атоми съответно с "x", "y" и "z":

Нека определим масите на елементите, които изграждат това вещество. Стойностите на относителните атомни маси, взети от периодичната таблица на D.I. Менделеев, закръглено до цели числа: Ar(C) = 12 a.m.u., Ar(H) = 1 a.m.u., Ar(O) = 16 a.m.u.

Изчислете моларните маси на въглеродния диоксид и водата. Както е известно, моларната маса на молекулата е равна на сумата от относителните атомни маси на атомите, които изграждат молекулата (M = Mr):

M(CO2) = Ar(C) + 2×Ar(O) = 12+ 2×16 = 12 + 32 = 44 g/mol;

M(H2O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1+ 16 = 2 + 16 = 18 g/mol

m(C) \u003d [8,8 / 44] × 12 \u003d 2,4 g;

m(H) = 2×3,6 / 18×1= 0,4 g

Нека дефинираме химичната формула на съединението:

x:y:z = m(C)/Ar(C) : m(H)/Ar(H) : m(O)/Ar(O);

x:y:z= 2,4/12 :0,4/1 :3,2/16;

x:y:z= 0,2 : 0,4 : 0,2 = 1 : 2 : 1

Най-простата формула на съединението е CH2O и моларната маса е 30 g/mol [M(CH2O) = Ar(C) + 2×Ar(H) + Ar(O) = 12 + 2×1 + 16 = 12 + 2 + 16 = 30/mol].

За да намерим истинската формула на органично съединение, намираме съотношението на истинската и получената моларна маса:

Mвещество / M(CH2O) = 180 / 30 = 6

Това означава, че индексите на въглеродните, водородните и кислородните атоми трябва да бъдат 6 пъти по-високи, т.е. формулата на веществото ще изглежда като C6H12O6. Товаглюкоза или фруктоза.

ОтговорC6H12O6

Упражнение	Определете молекулната формула на сол с моларна маса по-малка от 300, в която масовите фракции на азот, водород, хром и кислород са 11,11%; 3,17%; съответно 41,27% и 44,44%.
Решение	Масовата част на елемента X в молекулата на състава HX се изчислява по следната формула:

ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%

Нека обозначим броя на азотните атоми в молекулата с "x", броя на водородните атоми с "y", броя на хромните атоми с "z" и броя на кислородните атоми с "k".

Нека намерим съответните относителни атомни маси на елементите желязо и кислород (стойностите на относителните атомни маси, взети от периодичната таблица на Д. И. Менделеев, ще бъдат закръглени до цели числа).

Ar(N) = 14; Ar(H) = 1; Ar(Cr) = 52; Ar(O) = 16

x:y:z:k = m(N)/Ar(N) : m(H)/Ar(H) : m(Cr)/Ar(Cr) : m(O)/Ar(O);

x:y:z:k= 11.11/14 :3.17/1 :41.27/52 : 44.44/16;

x:y:z:k= 0,79 : 3,17 : 0,79 : 2,78 = 1 : 4 : 1 : 3,5 = 2 : 8 : 2 : 7

Така че най-простата формула за съединението на азот, водород, хром и кислород е N2H8Cr2O7 или (NH4)2Cr2O7. Това е амониев дихромат.

---