Ποια είναι η δοκιμή ταξινόμησης των υδρογονανθράκων;
1. Φυσικές ιδιότητες:
* σημείο βρασμού: Οι υδρογονάνθρακες με μεγαλύτερες αλυσίδες έχουν υψηλότερα σημεία βρασμού λόγω ισχυρότερων διαμοριακών δυνάμεων.
* Πυκνότητα: Οι υδρογονάνθρακες είναι γενικά λιγότερο πυκνοί από το νερό. Η πυκνότητα τους αυξάνεται με την αύξηση του μήκους της αλυσίδας.
* Διαλυτότητα: Οι υδρογονάνθρακες είναι γενικά αδιάλυτοι στο νερό αλλά διαλυτούν σε μη πολικούς διαλύτες όπως εξάνιο.
2. Χημικές ιδιότητες:
* καύση: Οι υδρογονάνθρακες καίγονται εύκολα σε οξυγόνο, παράγοντας διοξείδιο του άνθρακα, νερό και θερμότητα. Η πληρότητα της καύσης (σχηματισμός αιθάλης) μπορεί να υποδεικνύει τον βαθμό κορεσμού.
* Αντιδράσεις με αλογόνα: Τα αλκάνια αντιδρούν με αλογόνα (όπως το χλώριο ή το βρωμίνη) μέσω αντίδρασης υποκατάστασης, ενώ τα αλκένια και τα αλκύνια αντιδρούν μέσω αντιδράσεων προσθήκης.
* Αντίδραση με υπερμαγγανικό κάλιο: Οι αλκένια και οι αλκύνοι απομακρύνουν εύκολα τις λύσεις υπερμαγγανικού καλίου, ενώ τα αλκάνια δεν το κάνουν.
3. Φασματοσκοπικές τεχνικές:
* φασματοσκοπία υπερύθρων (IR): Η φασματοσκοπία IR προσδιορίζει συγκεκριμένες λειτουργικές ομάδες που υπάρχουν στο μόριο. Για παράδειγμα, μπορεί να κάνει διάκριση μεταξύ αλκάνων (τεντώματος C-H), αλκένια (c =c stretch) και αλκύνιας (c =c Stretch).
* φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR): Η φασματοσκοπία NMR παρέχει πληροφορίες σχετικά με τα άτομα άνθρακα και υδρογόνου στο μόριο, αποκαλύπτοντας τη συνδεσιμότητα και το περιβάλλον τους.
* φασματομετρία μάζας: Η φασματομετρία μάζας καθορίζει τα πρότυπα μοριακού βάρους και κατακερματισμού του υδρογονάνθρακα, παρέχοντας ενδείξεις για τη δομή του.
4. Άλλες δοκιμές:
* Test Baeyer: Αυτή η δοκιμή χρησιμοποιεί ένα κρύο αραιωμένο διάλυμα υπερμαγγανικού καλίου για να διακρίνει αλκένια από αλκάνια. Οι αλκένια αποχρωματίζουν το διάλυμα, ενώ τα αλκάνια δεν το κάνουν.
* Δοκιμή βρωμίου: Αυτή η δοκιμή χρησιμοποιεί βρώμιο νερό για να διαφοροποιήσει τα αλκένια και τα αλκύνια από αλκάνια. Τα αλκένια και τα αλκύνια αποχρωματίζουν το βρώμιο νερό λόγω της αντίδρασης προσθήκης, ενώ τα αλκάνια δεν το κάνουν.
ταξινόμηση υδρογονανθράκων:
Ο συνδυασμός αυτών των δοκιμών βοηθά στην ταξινόμηση των υδρογονανθράκων με βάση τους:
* κορεσμένα έναντι ακόρεστων: Τα αλκάνια (κορεσμένα) περιέχουν μόνο μεμονωμένους δεσμούς, ενώ τα αλκένια (ακόρεστα) έχουν διπλούς δεσμούς και οι αλκύνοι (ακόρεστες) έχουν τριπλούς δεσμούς.
* κυκλικό έναντι ακυκλικού: Οι κυκλικοί υδρογονάνθρακες σχηματίζουν δακτυλίους, ενώ οι ακυκλικοί υδρογονάνθρακες είναι ανοικτές αλυσίδες.
* αρωματικά έναντι μη αρωματικών: Οι αρωματικοί υδρογονάνθρακες περιέχουν μια ειδική δομή δακτυλίου με απομακρυσμένα ηλεκτρόνια, ενώ οι μη αρωματικοί υδρογονάνθρακες δεν το κάνουν.
Θυμηθείτε, ένας συνδυασμός δοκιμών είναι συχνά απαραίτητος για τον προσδιορισμό της ακριβούς δομής ενός υδρογονανθράκων.
