Compusii organici care contin in molecula numai cele doua elemente, carbon si hidrogen, se numesc hidrocarburi. Dupa structura lor ele se impart in doua clase mari: alifatice si aromatice.
Hidrocarburile alifatice se subdivide in alcani, cicloalcani, alchene si alchine.
Metanul, CH4, este cel ami simplu alcan si cea mai simpla molecula organica.
STRUCTURA METANULUI
La discutarea legaturilor chimice s-au aratat motivele pentru care atomul de carbon se leaga preferential prin legaturi covalente cu alte alemente. Atunci cand atomul de carbon se leaga cu alti patru atomi, legaturile sale se realizeaza prin patru orbitali hibrizi sp3, caci intrepatrunderea orbitalilor hibrizi este mult mai puternica decat legatura care s-ar putea realiza prin orbitalii atomici nehibridizati. Orbitalii hibrizi sp3 rezultati prin contopirea unui orbital s cu trei orbitali p sunt orientate in spatiu spre colturile unui tetraedu, la distanta maxima unul fata de altul. Pentru a realiza o intrepatrundere maxima cu orbitalii s ai atomilor de hydrogen acestia trebuie sa se aseze la colturile tetraedului cand iau nastere legaturile cele mai puternice.
Energia de disociere H3C-H este de 104 kcal/mol.
Strucrura tetraedrica a metanului a fost admisa de mult de chimisti pentru a putea explica numarul de izomeri disubstituiti, precum si aparitia izomeriei optice pentru derivatii substituiti diferit. Acesta stuctura a fost confirmata prin studii experimentale d e difractie electronica si prin calcule de mecanica cuntica. Reprezentarea structurii metanului ca si a lator derivati se face prin mai multe feluri:
- Prin liniute care redau perechi de electroni de legatura;
- prin puncte se reprezinta chiar electronii de legatura;
- prin formula de perspective in care atomul de carbon reprezentat ca o sfera este "intepat" de doua legaturi cu atomii de H care sunt spre privitor si doua legaturi care ajung pana la marginea sferei caci asa "intepaturile" lor sunt in spatele sferei si deci nu sunt vizibile;
- prin formula de perspectiva in care una din legaturi ingrosate spre privitorsi o linie punctata care reprezinta legatura din spatele planului hartiei.
PROPIETATI FIZICE
Unitatea structurala de baza pentru un compus covalent, in faza solida, lichida sau gazoasa este molecula. Deoarece molecula CH4 este perfect simetrica momentele de dipol, ale fiecarei legaturi se recompenseaza reciproc si de aceea metanul este nepolar.
Moleculele nepolare interactioneaza intre lele numai prin forte van der Waals de suparfata, si deoarece metanul are dimensiuni foarte mici. Interactiunile sunt foarte slabe, fiind usor invinse de energiea termica a melalor, iar metnul este gazos la temperature obisnuita, p.t.- 183 grade Celsius, p ,f- 16 5 grade C. I n stare lichida metanul este mai usor decat apa( d = 0.40g
Pentru a descărca acest document,
trebuie să te autentifici in contul tău.
