Gli idrocarburi alifatici sono composti organici formati da carbonio e idrogeno con catena aperta. Si dividono in alcani (saturi), alcheni e alchini (insaturi). Gli alcani hanno formula generale CnH2n+2 e solo legami semplici C-C. La nomenclatura IUPAC degli alcani segue regole precise per catene lineari e ramificate. L'isomeria di catena è possibile a partire dal butano. I gruppi alchilici derivano dagli alcani perdendo un idrogeno.
Introduzione agli idrocarburi alifatici
Gli idrocarburi alifatici sono una classe fondamentale di composti organici formati da carbonio e idrogeno con catena aperta. Questa pagina introduce le principali categorie di idrocarburi alifatici e le loro caratteristiche strutturali.
Definizione: Gli idrocarburi sono composti formati esclusivamente da carbonio e idrogeno.
I principali tipi di idrocarburi alifatici sono:
- Alcani: Idrocarburi saturi con soli legami semplici C-C, formula generale CnH2n+2
- Alcheni: Idrocarburi insaturi con un doppio legame C=C
- Alchini: Idrocarburi insaturi con un triplo legame C≡C
Highlight: Gli alcani sono anche chiamati paraffine e sono idrocarburi saturi.
La pagina illustra anche le differenze di ibridazione del carbonio nei vari idrocarburi:
- Alcani: ibridazione sp3
- Alcheni: ibridazione sp2
- Alchini: ibridazione sp
Esempio: Il metano (CH4) è il più semplice alcano, mentre l'etano (CH3-CH3) è il secondo della serie.
La nomenclatura IUPAC degli alcani lineari si basa su prefissi numerici greci uniti al suffisso -ano.
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Nomenclatura degli alcani e isomeria
Questa pagina approfondisce le regole di nomenclatura IUPAC per gli alcani, introducendo il concetto di isomeria di catena e gruppi alchilici.
Definizione: L'isomeria di catena si verifica quando composti con la stessa formula molecolare hanno atomi di carbonio legati in sequenze diverse.
L'isomeria di catena inizia dal butano (C4H10). In passato si usavano prefissi come normal-, iso- e neo- per distinguere gli isomeri.
Vocabolario: I gruppi alchilici o radicali sono frammenti molecolari derivati dagli alcani per rimozione di un atomo di idrogeno.
La pagina elenca i principali gruppi alchilici (metile, etile, propile, ecc.) e le loro formule.
Highlight: I prefissi sec- e terz- specificano se il carbonio che ha perso un idrogeno è secondario o terziario.
Vengono poi introdotte le regole IUPAC per nominare gli alcani ramificati, tra cui:
- Identificare la catena carboniosa più lunga
- Numerare la catena per dare i numeri più bassi ai sostituenti
- Elencare i sostituenti in ordine alfabetico
Esempio: CH3-CH(CH3)-CH2-CH2-CH3 si chiama 2-metilpentano
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Regole avanzate di nomenclatura IUPAC
Questa pagina approfondisce ulteriormente le regole IUPAC per nominare alcani con strutture più complesse.
Highlight: Quando lo stesso sostituente è presente più volte, si usano prefissi come di-, tri-, tetra- e si separano le posizioni con virgole.
La pagina fornisce numerosi esempi di nomenclatura per composti con sostituenti multipli e diversi, come:
Esempio: CH3-CH2-CH2-C(CH3)(CH2CH3)-CH2-CH2-CH3 si chiama 4-etil-4-metileptano
Vengono anche illustrate regole per:
- Nominare composti con alogeni come sostituenti
- Gestire catene di uguale lunghezza (si sceglie quella con più sostituenti)
- Ordinare alfabeticamente sostituenti diversi
Vocabolario: Gli alogeni sono atomi di fluoro, cloro, bromo o iodio che possono sostituire idrogeni negli alcani.
La pagina si conclude con esempi complessi che combinano tutte le regole presentate.
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Rappresentazione delle formule razionali
Questa pagina spiega come rappresentare correttamente la formula razionale di un alcano ramificato partendo dal suo nome IUPAC.
Il processo viene illustrato passo-passo usando come esempio il composto 3-isopropil-2-metilesano:
- Disegnare la catena carboniosa principale (in questo caso 6 atomi di carbonio per l'esano)
- Aggiungere i sostituenti nelle posizioni specificate (metile in posizione 2, isopropile in posizione 3)
- Completare la formula aggiungendo tutti gli atomi di idrogeno necessari
Highlight: È fondamentale posizionare correttamente i sostituenti e assicurarsi che ogni atomo di carbonio abbia il giusto numero di legami.
La pagina fornisce la formula razionale completa del composto esempio, mostrando chiaramente la struttura ramificata dell'alcano.
Esempio: La formula razionale del 3-isopropil-2-metilesano è CH3-CH(CH3)-CH(CH(CH3)2)-CH2-CH2-CH3
Questo approccio sistematico permette di rappresentare correttamente anche alcani con strutture molto complesse, a partire dal loro nome IUPAC.
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