알케인 분류, 알케인 종류

(2023-08-09)

알칸 분류, 알킨 종류, Ethane, 에테인, 에탄, Propane, 프로페인, 프로판, Butane, 부테인, 뷰테인, 부탄, 사이클로 알케인


1. 사슬형 알케인계 탄화수소의 분류  :  CnH2n+2탄화수소, 알케인 참조

   탄소의 개수에 따른 분류                                           ☞ 그리스어 수 접두사 참조
     - 메테인(methane)/메탄  :  탄소 1개 (CH4)
     - 에테인(ethane)/에탄  :  탄소 2개 (C2H6)
     - 프로페인(propane)/프로판  :  탄소 3개 (C3H8)
     - 부테인(butane)/부탄  :  탄소 4개 (C4H10)
     - .....
     - 운데케인(undecane)/운데칸  :  탄소 11개 (C11H24)
     - 도데케인(dodecane)/도데칸  :  탄소 12개 (C12H26)
     - 트라이데케인(dodecane)/트라이데칸  :  탄소 13개 (C13H28)
     - 테트라데케인(tetradecane)/테트라데칸  :  탄소 14개 (C14H30)
     - 펜타데케인(pentadecane)/펜타데칸  :  탄소 15개 (C15H32)
     - .....
     - 에이코세인(eicosane)/에이코산  :  탄소 20개 (C20H42)

     

     * (명칭 : 어미가 `~에인(-ane)`)

  ㅇ 탄소의 개수에 따른 실온에서의 (Phase)
     - 탄소수 4개의 부테인까지는, 기체
     - 탄소수 5개 펜테인부터 18개 옥타데케인(octadecane)까지는, 액체
     - 그 이상의 탄소수인 경우에는, 고체


2. 메테인/메탄 (Methane) :  탄소 1개 (CH4)구조식 : CH
  ㅇ 탄소단일 결합 4개를 형성하며 사면체 구조분자구조 참조
     - 탄소 원자를 중심으로, 수소(H) 4개가, 각각 3차원적으로 109.5˚각도로 균등 분포 함 
     - 탄소 원자가, 4개 sp3 혼성 궤도함수로써, 4개 수소 원자와 결합
     - 비극성 공유결합이성질 현상 : 없음


3. 에테인/에탄 (Ethane) :  탄소 2개 (C2H6)구조식 : CH3CH3 (H3C - CH3)
  ㅇ 2개의 탄소 간에 단일결합, 각 탄소의 나머지 3개의 가지손이 수소단일결합
     - 두 탄소 간에 C-C 결합을 이루며, 
     - 나머지 3개 가지손이 C-H σ결합을 이룸 
     - 두 CH기 간에 회전이 일어날 수 있음
  ㅇ 이성질 현상 : 없음

  ㅇ 특징
     - 유기물 중 C-C 단일결합을 하는 분자 중 가장 작음
     - 비 극성 공유결합 임
        .. 공유 전자쌍 만 있고, 비공유 전자쌍 없음
     - π결합 없음, C-C,C-H σ 결합 만을 갖음
     - 별도의 작용기를 갖지 않음
     - 따라서, 반응성이 매우 낮음 
     - 무색 무취의 기체
        .. 천연 가스,석유 분해 가스 내 포함된 성분임

  ㅇ [참조] ☞ 에탄올/에틸알코올4. 프로페인/프로판 (Propane) :  탄소 3개 (C3H8)구조식 : CHCHCH
  ㅇ 3개의 탄소 간에 단일결합, 각 탄소의 나머지 가지손이 수소단일결합이성질 현상 : 없음

  ㅇ 특징 
     - 원유를 정제하며 등유나 휘발유를 만들 때 부산물로 나옴
     - 일상에서는, 약한 석유 냄새가 나는 무색의 기체이지만, 
       압력을 가하면, 액체가 됨
     - 녹는점 : -187.69 ℃, 끓는점 : -42.1 ℃

  ㅇ 프로판 가스연소에 대한 화학반응식
     - CH (g) + 5O (g) → 3CO (g) + 4HO (l)


5. 부테인/부탄 (Butane) :  탄소 4개 (C4H10)구조식 : CHCHCHCH
  ㅇ 부테인 처럼 큰 알케인들에서, 구조 이성질 현상을 보임
  ㅇ 이성질체 수 : 2개의 구조 이성질체를 갖음
     - 곧은 사슬 구조의 분자 (노말 뷰테인, n-뷰테인) : 끓는점 -0,5 ℃
     - 곁가지를 가진 사슬 구조의 분자 (아이소뷰테인) : 끓는점 -12 ℃
  ㅇ 이와같이, 탄소 수가 4개 이상이면, 구조 이성질체를 갖게됨


6. 펜테인/펜탄 (Pentane) :  탄소 5개 (C5H12)이성질체 수 : 3개의 구조 이성질체를 갖음
     - n-펜테인 : 곁가지가 없는(unbranched) 탄소 5개를 포함하는 비극성 포화 탄화수소(saturated hydrocarbon)
     - 아이소펜테인 : (CH)CHCHCH
     - 네오펜테인 : C(CH), 메테인의 4개의 수소 원자가 전부 메틸기와 치환된 형태를 취함


7. 헥세인/헥산 (Hexane) :  탄소 6개 (C6H14)이성질체 수 : 5개의 구조 이성질체를 갖음


8. 헵테인/헵탄 (Heptane) :  탄소 7개  (C7H16)이성질체 수 : 9개의 구조 이성질체를 갖음


9. 옥테인/옥탄 (Octane) :  탄소 8개  (C8H18)이성질체 수 : 18개의 구조 이성질체를 갖음


10. 노네인/노난 (Nonane) :  탄소 9개  (C9H20)이성질체 수 : 35개의 구조 이성질체를 갖음


11. 데케인/데칸 (Decane) :  탄소 10개 (C10H22)이성질체 수 : 75개의 구조 이성질체를 갖음


12. 고리형 알케인계 : 사이클알케인, 시클로 알케인 (Cycloalkane)  :  CnH2n탄소 원자 연결 형태가 고리형을 취함
  ㅇ 분자식 : CnH2n
  ㅇ 명명법 : 탄소 수가 같은 비 고리형 알케인의 앞에, 사이클로(cyclo-)를 붙임
  ㅇ 골격 형태
      

알케인계
   1. 알케인   2. 알케인계 분류   3. 알케인 명명   4. 알킬 기   5. 메탄   6. 알코올  


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