Fyzikálne vlastnosti aldehydov

Aldehydy zahŕňajú organické zlúčeniny, ktoré sa vyznačujú tým, dvojité väzby medzi atómami uhlíka a kyslíka a dvoch jednoduchých väzieb na rovnaký atóm uhlíka s uhľovodíkový zvyšok označený písmenom R a atóm vodíka. Skupinu atómov,> C = O, sa nazýva karbonylová skupina, je charakteristická pre všetky aldehydov. Mnoho aldehydy majú príjemnú vôňu. Môžu byť pripravené z alkoholov dehydrogenáciou (odstránenie vodíka), a tým sa získal spoločný názov - aldehydy. Vlastnosti sú určené prítomnosťou aldehydu karbonylové skupiny, jeho umiestnenie v molekule, rovnako ako dĺžka a priestorové vetvenie uhľovodíkového radikálu. To znamená, že pozná názov látky, ktoré odrážajú jej štruktúrny vzorec, môžete očakávať, že určité chemické a fyzikálne vlastnosti aldehydov.

Existujú dva hlavné spôsoby pomenovanie aldehydy. Prvá metóda je založená na systéme používaného Medzinárodnou telekomunikačnou úniou (IUPAC), to je často nazývané systematické názvoslovie. To je založené na skutočnosti, že najdlhší reťazec, v ktorom je atóm uhlíka pripojený ku karbonylovej skupine, je základom názvu aldehydu, to znamená, že jeho meno pochádza z názvu súvisiaceho alkánov nahradením príponu -an príponu na -al (metán - matanal, etán - etanál propán - propanál, bután - Butanal a tak ďalej). Ďalšie metóda využíva tvorbu názvu aldehydy titulu zodpovedajúce karboxylovú kyselinu , ktorá je zase dôsledkom oxidácie (formaldehyd - mravčia aldehyd, etanál - acetaldehyd, propanál - aldehyd je propionaldehyd, Butanal - aldehyd olej a tak ďalej).

Hlavný štrukturálne rozdiel medzi alkány a aldehydov, aldehydy určujú fyzikálne vlastnosti, je prítomnosť v posledne karbonylové skupiny (> C = O). Táto skupina je zodpovedná za rozdiely vo fyzikálnych a chemických vlastností látok s rovnakým počtom atómov uhlíka, alebo s rovnakou molekulovou hmotnosťou. Tieto rozdiely sú spôsobené polarizácie karbonylové skupiny> = + Sδ Oδ-. To znamená, že hustota elektrónov na atóme uhlíka, sa posunula k atómu kyslíka, takže kyslík čiastočné elektronegativní a electropositive uhlíka časť. Pre indikáciu polarita karbonylové skupiny sa často používa grécke písmeno delta (A), znamená to, že čiastočný náboj. Negatívny koniec jedného polárnej molekuly je priťahovaný ku kladnému koncu iné polárne molekuly. Táto molekula môže byť rovnaká, či už na iné látky. Aldehydy, ketóny odlišná od toho v poslednom uhlíka karbonylovej skupiny je pripojený jednoduchými väzbami dva uhľovodíkové zvyšky. V tejto súvislosti je tiež zaujímavé porovnať fyzikálnych vlastností na aldehydy a ketóny.

Je polarita skupinu> C = O ovplyvňuje fyzikálne vlastnosti aldehydu: teplota je teplota topenia varu, rozpustnosť, dipólového momentu. Uhľovodíkové zlúčeniny, ktoré obsahujú iba vodíkové a uhlíkové atómy, topiť a variť pri nízkych teplotách. Pri materiáloch s karbonylovou skupinou, sú podstatne vyššie. Napríklad, bután (CH3CH2CH2CH3) propanál (CH3CH2CHO) a acetónu (CH3SOSN3) majú rovnakú molekulovú hmotnosť 58 a teplotu varu v bután je 0 ° C, zatiaľ čo pre propanál to je 49 ° C, kým sa acetón 56 ° C. Dôvod pre veľký rozdiel spočíva v tom, že polárne molekuly majú väčšiu možnosť byť priťahované k sebe, než nepolárnych molekúl, teda ich zlomenín vyžadujú viac energie, a preto vyžaduje viac tepla na roztavenie zlúčeninu alebo varený.

So zvyšujúcou sa molekulovou hmotnosťou menia fyzikálne vlastnosti aldehydov. Formaldehyd (HCHO), je plynná látka, za normálnych podmienok, acetaldehyd (CH3CHO) vrie pri teplote miestnosti. Iné aldehydy (s výnimkou tých, z vysokej molekulovej hmotnosti), za štandardných podmienok kvapalné. Polárne molekuly nie sú ľahko mieša s non-polárne, pretože polárne molekuly sú priťahované k sebe, non-polárne a nie sú schopní vtesnať medzi nimi. Preto uhľovodíky nie sú rozpustné vo vode, pretože molekuly vody sú polárne. Aldehydy molekuly, v ktorých je počet atómov uhlíka, nižšia ako 5, sa rozpustí vo vode, ale v prípade, dôjde k počtu atómov uhlíka väčší ako 5 rozpustenie. Dobrá rozpustnosť aldehydy z nízkej molekulovej hmotnosti v dôsledku tvorby vodíkových väzieb medzi atómom vodíka na molekuly vody a kyslíka, atóm karbonylovej skupiny.

Polarita molekúl tvorených rôznymi atómy, môže byť kvantitatívne vyjadrená číslom, tzv dipólový moment. Molekula tvorená rovnakými atómy nie sú polárne a nemajú dipólový moment. Vektor dipólový moment smerujúce k prvku, stojaci v periodickej tabuľke, (pre jedno obdobie) na pravej strane. Ak je molekula pozostáva z atómov jednej podskupiny, sa hustota elektrónov posun smerom k členovi s menším poradovým číslom. Väčšina z uhľovodíkov nie sú dipólového momentu alebo jeho veľkosť je veľmi malá, ale je oveľa vyššia aldehydy, čo vysvetľuje aj jej fyzikálne vlastnosti aldehydov.