Alcani și Alchene la Chimie

Study Notes

Alcanii sunt hidrocarburi saturate, adică conțin doar legături simple între atomii de carbon. Formula generală a alcanilor este CnH2n+2.
Alchenele sunt hidrocarburi nesaturate, adică conțin cel puțin o legătură dublă între atomii de carbon. Formula generală a alchenelor este CnH2n.
Numele alcanilor se termină în "-an", iar numele alchenelor se termină în "-en".
Alcanii și alchenele pot avea izomeri, adică molecule cu aceeași formulă moleculară, dar cu structuri diferite.

O grupă funcțională este o parte dintr-o moleculă care are o structură și o reacție caracteristică.
Grupele funcționale comune includ:
- Alcooli: au o grupare hidroxil (-OH) atașată la un atom de carbon.
- Aldehine: au o grupare carbonil (C=O) atașată la un atom de carbon primar.
- Cetone: au o grupare carbonil (C=O) atașată la un atom de carbon secundar.
- Acizi carboxilici: au o grupare carboxil (-COOH) atașată la un atom de carbon.
- Amine: au o grupare amino (-NH2) atașată la un atom de carbon.
- Eteri: au un atom de oxigen (-O-) atașat la doi atomi de carbon.
- Esteri: au o grupare carboxil (-COO-) atașată la un atom de carbon.

Un radical este o specie chimică care are un electron nepereche.
Radicalii sunt foarte reactivi și joacă un rol important în multe reacții chimice.
Exemple de radicali:
- Metil: CH3
- Etil: C2H5
- Propil: C3H7
- Butil: C4H9

Izomerii sunt molecule cu aceeași formulă moleculară, dar cu structuri diferite.
Există mai multe tipuri de izomeri, inclusiv:
- Izomeri structurali: au atomii legați diferit.
- Izomeri geometrici (cis-trans): au aceeași legare, dar orientarea atomilor este diferită.
- Izomeri enantiomeri (stereoizomeri): sunt imagini în oglindă care nu sunt suprapunabile.

Definiție: Grupele funcționale reprezintă grupuri specifice de atomi din molecule care sunt responsabile pentru reacțiile chimice caracteristice ale acestor molecule.
Importanță: Determină proprietățile și reactivitatea compușilor organici.

Grupa hidroxil (-OH)
- Caracteristici: Polară; crește solubilitatea în apă.
- Exemplu: Alcooli (ex. etanol).
Grupa carbonil (C=O)
- Tipuri:
  - Aldehidă: Carbonilul se află la capătul lanțului de carbon (ex. formaldehidă).
  - Cetonă: Carbonilul se află în interiorul lanțului de carbon (ex. acetonă).
Grupa carboxil (-COOH)
- Caracteristici: Acționează ca un acid; poate dona un proton.
- Exemplu: Acizi carboxilici (ex. acid acetic).
Grupa amino (-NH₂)
- Caracteristici: Acționează ca o bază; poate accepta un proton.
- Exemplu: Amine (ex. etilamină).
Grupa sulfhidril (-SH)
- Caracteristici: Contribuie la structura proteinelor prin legături disulfurice.
- Exemplu: Tiolii (ex. mercaptan).
Grupa fosfat (-PO₄³⁻)
- Caracteristici: Contribuie la transferul de energie (ATP) și la acizii nucleici.
- Exemplu: Fosfații organici (ex. glicerol fosfat).
Grupa alchil (R-)
- Caracteristici: Lanțuri de hidrocarburi; pot fi ramificate sau liniare.
- Exemplu: Metil (CH₃-), etil (C₂H₅-).

Grupele funcționale influențează următoarele:
- Polaritatea: Afectă solubilitatea și punctele de fierbere/topire.
- Aciditatea și bazicitatea: Determină donația/acceptarea de protoni.
- Tipurile de reacții: Compușii cu anumite grupe funcționale suferă reacții unice.

Tehnici:
- Spectroscopia: RMN, IR și MS pot furniza informații despre grupele funcționale.
- Teste chimice: Reactivi specifici pot indica prezența anumitor grupe funcționale.

Grupele funcționale sunt coloana vertebrală a chimiei organice, definind comportamentul și proprietățile moleculelor organice.
Recunoașterea grupelor funcționale este esențială pentru prezicerea reacțiilor și pentru înțelegerea reactivităților moleculelor.