Fysikaaliset ominaisuudet aldehydien

Aldehydit ovat orgaaniset yhdisteet, jotka on tunnettu siitä, että kaksoissidos hiili- ja happiatomien ja kaksi yksöissidoksista samassa hiiliatomissa, jossa on hiilivetyradikaali, merkitään kirjaimella R, ja vetyatomi. Atomien ryhmään> C = O kutsutaan karbonyyliryhmä, se on tyypillistä kaikille aldehydien. Monet aldehydit on miellyttävä tuoksu. Ne voidaan valmistaa alkoholeista dehyd- (vety poisto), ja siten sai yleinen nimi - aldehydit. Ominaisuudet määritetään läsnäolo aldehydin karbonyyliryhmä, sen sijainti molekyylissä, sekä avaruudellinen pituus ja haaroitus hiilivetyradikaali. Eli tietää aineen nimi kertoo, että sen rakennekaava, voit odottaa tiettyjä kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia aldehydien.

On kaksi tapaa nimetä aldehydejä. Ensimmäinen menetelmä perustuu käyttämän Kansainvälisen televiestintäliiton (IUPAC), sitä kutsutaan usein systemaattisen nimikkeistön. Se perustuu siihen, että pisin ketju, jossa hiiliatomi kiinnittynyt karbonyyliryhmään, muodostaa perustan aldehydin otsikko, joka on, sen nimi tulee nimi liittyvien aikaani korvaamalla pääte -an jälkiliitteeksi AI (metaani - matanal, etaani - etanolin propaani - propanaali, butaani - butanaalin ja niin edelleen). Toinen menetelmä käyttää aldehydejä otsikon vastaava nimi karboksyylihappoa , joka puolestaan hapettumisen seurauksena (metanaali - muurahaishappo aldehydin, etanolin - asetaldehydi, propanaalia - aldehydi on propionaldehydi, butanal - aldehydi öljy ja niin edelleen).

Tärkein rakenteellinen ero alkaanit ja aldehydejä, aldehydit määrittämiseksi fysikaaliset ominaisuudet, on läsnä jälkimmäisessä karbonyyliryhmä (> C = O). Tämä ryhmä on vastuussa fyysisten ja kemialliset ominaisuudet, joilla on sama lukumäärä hiiliatomeja tai sama molekyylipaino. Nämä erot johtuvat polarisaatio karbonyyliryhmien> = + Sδ Oδ-. Tämä tarkoittaa, että elektronitiheys hiiliatomilla siirtynyt kohti happiatomi, jolloin hapen osapaine elektronegatiivinen ja elektropositiivisten hiili osa. Osoittamaan napaisuus karbonyyliryhmä on usein käytetään kreikkalainen kirjain delta (δ), tämä osoittaa osittainen veloitus. Negatiivinen pää yhden polaarisen molekyylin vetää puoleensa positiivinen napa toisen polaarisen molekyylin. Tämä molekyyli voi olla sama, onko muu aine. Aldehydit, ketonit erilainen kuin viimeisen hiilen karbonyyliryhmä on kytketty yksinkertaisilla sidoksilla kahden hiilivetyradikaaleja. Tässä yhteydessä on myös mielenkiintoista verrata fysikaalisten ominaisuuksien aldehydien ja ketonien.

Se polariteetti ryhmä> C = O vaikuttaa fysikaalisiin ominaisuuksiin aldehydin: sulamispiste lämpötila kiehumispiste, liukoisuus, dipolimomentti. Hiilivety-yhdisteitä, jotka sisältävät vain vetyä ja hiiltä atomia, sulavat ja keitetään matalissa lämpötiloissa. Materiaaleissa karbonyyliryhmän kanssa on huomattavasti korkeampi. Esimerkiksi, butaani (CH3CH2CH2CH3), propanaalia (CH3CH2CHO) ja asetonia (CH3SOSN3) on sama molekyylimassa 58 ja kiehumispiste butaani on 0 ° C: ssa, kun taas propanaalia se on 49 ° C, kun taas asetoni on 56 ° C Syy suuri ero on se, että polaarinen molekyyleillä on enemmän mahdollisuuksia voidaan vetää toisiaan kuin ei-polaarinen molekyylejä, joten niiden murtuma vaatii enemmän energiaa ja, näin ollen, tarvitaan enemmän lämpöä sulattaa yhdisteen tai keitetty.

Kasvaessa molekyylipaino fysikaalisten ominaisuuksien muuttumisesta aldehydien. Formaldehydiä (HCHO) on kaasumaisen aineen normaaleissa olosuhteissa, asetaldehydi (CH3CHO) kiehuu huoneen lämpötilassa. Muut aldehydit (paitsi silloin, korkean molekyylipainon) vakio-olosuhteissa ovat nestemäisiä. Polar molekyylit eivät sekoitu helposti pooliton koska napa molekyylit vetävät toisiaan puoleensa, poolittomia ja eivät pysty puristamaan niiden välillä. Siksi hiilivedyt eivät ole vesiliukoisia, koska vesimolekyylit ovat polaarisia. Aldehydit molekyylejä, joissa hiiliatomien lukumäärä on alle 5, liuotetaan veteen, mutta jos hiiliatomien määrä on suurempi kuin 5, liukeneminen tapahtuu. Hyvä liukoisuus aldehydejä alhaisen molekyylipainon muodostumisen vuoksi välisten vetysidosten vetyatomi vesimolekyylin ja happiatomi karbonyyliryhmän.

Napaisuus molekyylien muodostaman eri atomeihin, voidaan ilmaista kvantitatiivisesti useilla, nimeltään dipolimomentti. Molekyyli, joka muodostuu samoista atomeista eivät ole polaarisia ja ei ole dipolimomenttia. Vektori dipolimomentin suunnattu osa seisoo jaksollisen (yhden ajanjakson) oikealle. Jos molekyyli koostuu atomeista yksi alaryhmä, elektronitiheys siirtyy kohti elementin, jolla on pienempi järjestysnumero. Suurin osa hiilivetyjä ei ole dipolimomenttia tai sen suuruus on erittäin pieni, mutta se on paljon suurempi aldehydejä, mikä selittää myös fysikaaliset ominaisuudet aldehydejä.