Fyzikální vlastnosti aldehydů

Aldehydy zahrnují organické sloučeniny, které se vyznačují tím, dvojné vazby mezi atomy uhlíku a kyslíku a dvou jednoduchých vazeb na stejný atom uhlíku s uhlovodíkový zbytek označen písmenem R a atom vodíku. Skupinu atomů,> C = O, se nazývá karbonylová skupina, je charakteristická pro všechny aldehydů. Mnoho aldehydy mají příjemnou vůni. Mohou být připraveny z alkoholů dehydrogenací (odstranění vodíku), a tím se získal společný název - aldehydy. Vlastnosti jsou určena přítomností aldehydu karbonylové skupiny, jeho umístění v molekule, stejně jako délka a prostorové větvení uhlovodíkového radikálu. To znamená, že zná název látky, které odrážejí její strukturní vzorec, můžete očekávat, že určité chemické a fyzikální vlastnosti aldehydů.

Existují dva hlavní způsoby pojmenování aldehydy. První metoda je založena na systému používaného Mezinárodní telekomunikační unií (IUPAC), to je často nazýváno systematické názvosloví. To je založeno na skutečnosti, že nejdelší řetězec, ve kterém je atom uhlíku připojen ke karbonylové skupině, je základem názvu aldehydu, to znamená, že jeho jméno pochází z názvu souvisejícího alkanu nahrazením příponu -an příponu na -al (metan - matanal, ethan - ethanal propan - propanal, butan - butanalu a tak dále). Další metoda využívá tvorbu názvu aldehydy titulu odpovídající karboxylovou kyselinu , která je zase důsledkem oxidace (formaldehyd - mravenčí aldehyd, ethanal - acetaldehyd, propanal - aldehyd je propionaldehyd, butanal - aldehyd olej a tak dále).

Hlavní strukturální rozdíl mezi alkany a aldehydů, aldehydy určují fyzikální vlastnosti, je přítomnost v posledně karbonylové skupiny (> C = O). Tato skupina je zodpovědná za rozdíly ve fyzikálních a chemických vlastností látek se stejným počtem atomů uhlíku, nebo se stejnou molekulovou hmotností. Tyto rozdíly jsou způsobeny polarizace karbonylové skupiny> = + Sδ Oδ-. To znamená, že hustota elektronů na atomu uhlíku, se posunula k atomu kyslíku, takže kyslík částečné elektronegativní a electropositive uhlíku část. Pro indikaci polarita karbonylové skupiny se často používá řecké písmeno delta (A), znamená to, že částečný náboj. Negativní konec jednoho polární molekuly je přitahován ke kladnému konci jiné polární molekuly. Tato molekula může být stejná, ať už na jiné látky. Aldehydy, ketony odlišná od toho v posledním uhlíku karbonylové skupiny je připojen jednoduchými vazbami dva uhlovodíkové zbytky. V této souvislosti je rovněž zajímavé porovnat fyzikálních vlastností na aldehydy a ketony.

Je polarita skupinu> C = O ovlivňuje fyzikální vlastnosti aldehydu: teplota je teplota tání varu, rozpustnost, dipólového momentu. Uhlovodíkové sloučeniny, které obsahují pouze vodíkové a uhlíkové atomy, tát a vařit při nízkých teplotách. U materiálů s karbonylovou skupinou, jsou podstatně vyšší. Například, butan (CH3CH2CH2CH3) propanal (CH3CH2CHO) a acetonu (CH3SOSN3) mají stejnou molekulovou hmotnost 58 a teplotou varu v butanu je 0 ° C, zatímco pro propanal to je 49 ° C, zatímco je aceton 56 ° C. Důvod pro velký rozdíl spočívá v tom, že polární molekuly mají větší možnost být přitahovány k sobě, než nepolárních molekul, tedy jejich zlomenin vyžadují více energie, a proto vyžaduje více tepla na roztavení sloučeninu nebo vařený.

Se zvyšující se molekulovou hmotností mění fyzikální vlastnosti aldehydů. Formaldehyd (HCHO), je plynná látka, za normálních podmínek, acetaldehyd (CH3CHO) vře při teplotě místnosti. Jiné aldehydy (s výjimkou těch, z vysokou molekulovou hmotností), za standardních podmínek kapalné. Polární molekuly nejsou snadno mísí s non-polární, protože polární molekuly jsou přitahovány k sobě, non-polární a nejsou schopni vtěsnat mezi nimi. Proto uhlovodíky nejsou rozpustné ve vodě, jelikož molekuly vody jsou polární. Aldehydy molekuly, ve kterých je počet atomů uhlíku, nižší než 5, se rozpustí ve vodě, ale v případě, dojde k počtu atomů uhlíku větší než 5 rozpuštění. Dobrá rozpustnost aldehydy z nízké molekulové hmotnosti v důsledku tvorby vodíkových vazeb mezi atomem vodíku na molekuly vody a kyslíku, atom karbonylové skupiny.

Polarita molekul tvořených různými atomy, může být kvantitativně vyjádřena číslem, tzv dipólový moment. Molekula tvořená stejnými atomy nejsou polární a nemají dipólový moment. Vektor dipólový moment směřující k prvku, stojící v periodické tabulce, (pro jedno období) na pravé straně. Je-li molekula sestává z atomů jedné podskupiny, se hustota elektronů posun směrem k členu s menším pořadovým číslem. Většina z uhlovodíků nejsou dipólového momentu nebo jeho velikost je velmi malá, ale je mnohem vyšší aldehydy, což vysvětluje i její fyzikální vlastnosti aldehydů.