Гомологический ряд алканов, общая формула, номенклатура и изомерия

Гомологи́ческий ряд алка́нов, о́бщая фо́рмула, номенклату́ра и изомери́я. Алканы — ациклические углеводороды линейного или разветвлённого строения, содержащие только простые (одинарные) связи и образующие гомологический ряд с общей формулой CnH2n+2.

Гомологический ряд

Гомологический ряд алканов представляет собой ряд углеводородов, расположенных в порядке возрастания их молекулярной массы, имеющих сходное строение, химические свойства и отличающихся друг от друга на одну или несколько групп -CH2- (гомологическую разность).

Метан СH4 — этан C2H6 — пропан C3H8 — бутан C4H10 — пентан C5H12 — гексан C6H14 — гептан C7H16 и т. д.

Гомологический ряд алканов (первые 10 членов)
Метан CH4 CH4
Этан CH3—CH3 C2H6
Пропан CH3—CH2—CH3 C3H8
Бутан CH3—CH2—CH2—CH3 C4H10
Пентан CH3—CH2—CH2—CH2—CH3 C5H12
Гексан CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 C6H14
Гептан CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 C7H16
Октан CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 C8H18
Нонан CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 C9H20
Декан CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 C10H22

Закономерности

  • Агрегатное состояние веществ изменяется c длины цепи и молекулярной массы от газа (С14) до жидкости (С516) и далее к твёрдым веществам.
  • Температуры плавления и кипения постепенно повышаются[1].

Номенклатура

Для алканов С14 используется тривиальная номенклатура: метан, этан, пропан, бутан.

По номенклатуре ИЮПАК названия алканов образуются при помощи суффикса «-ан» путём добавления к соответствующему корню от названия углеводорода (соответствующему греческому числительному).

Для алканов с разветвлённой цепью необходимо:

  • выбрать наиболее длинную цепь углеродных атомов;
  • пронумеровать, начиная с того конца, к которому ближе расположено боковое ответвление, указывая сначала положение радикала, а затем название.

Изомерия

Алканам характерна структурная изомерия[2]. Она основана на строении углеродного скелета. Существуют вещества, имеющие одинаковый качественный и количественный состав (одинаковую молекулярную формулу), но разное строение (разный порядок соединения атомов в молекуле) и, как следствие, разные физические и химические свойства. Заместители присоединяются к атомам углерода в углеродной цепи, образуя сложные разветвлённые цепи. Изомерия углеродного скелета проявляется с четвёртого члена гомологического ряда (бутана).

Например:

  • Бутан C4H10 — изобутан (2-метилпропан). Оба вещества имеют одинаковый состав, но разное строение и свойства.
  • Пентан C5H12 — н-пентан — изопентан (2-метилбутан).

Из стереизомерии алканам характерная оптическая и конформационная изомерия[3].

Примечания

  1. Общая органическая химия. Т. 1. Стереохимия, углеводороды, галогенсодержащие соединения / Д. Ф. Стоддарт, Т. Кларк, М. А. Мак Керви [и др.]; пер. с англ. Л. Я. Яновской; под ред. Н. К. Кочеткова. — Москва : Химия, 1981.
  2. Алканы, Большая российская энциклопедия. Дата обращения: 16 февраля 2026.
  3. Оптическая изомерия алканов. orgchem.ru. Дата обращения: 16 февраля 2026.

Категории

© Правообладателем данного материала является АНО «Интернет-энциклопедия «РУВИКИ».
Использование данного материала на других сайтах возможно только с согласия АНО «Интернет-энциклопедия «РУВИКИ».