Hexanová struktura, charakteristika: 53 kompletních rychlých faktů

by

V tomto článku jsou stručně diskutovány „struktura hexanu“, různá fakta, jako je struktura, formální výpočet náboje, těkavost, viskozita.

Hexan je bezbarvá kapalina s molekulovou hmotností 86.17 g/mol. Je to nasycený uhlovodík obsahující šest atomů uhlíku a čtrnáct atomů vodíku. Je to v podstatě těkavá kapalina s bodem tání 690C se používá jako extrakční rozpouštědlo. Je kapalný díky přítomnosti londýnské disperzní síly.

Zaměřme se na následující diskusní témata o hexanu.

Jak nakreslit strukturu Hexane Lewis?

Lewisova struktura je jedním typem znázornění tvaru molekuly, ve kterém hrají důležitou roli valenční elektrony a nevazebné elektrony jsou znázorněny kolem příslušných atomů.

  1. Určení valenčních elektronů: Hexan se skládá z atomů uhlíku a vodíku. Uhlík má čtyři valenční elektrony, zatímco vodík má pouze jeden valenční elektrony v jejich příslušném vnějším obalu
  2. Zjištění vazebných elektronů: Atomy uhlíku jsou vázány buď dvěma atomy uhlíku a dvěma atomy vodíku (pro uhlík vnitřního řetězce) a jedním atomem uhlíku a třemi atomy vodíku (pro koncový uhlík) čtyřmi jednoduchými vazbami. Tedy (4×2) = 8 elektronů se podílí na tvorbě vazby pro každý atom uhlíku.
  3. Zjištění nevazebných elektronů: Všechny nejvzdálenější elektrony vodíku a uhlíku jsou spotřebovány při vazbě. Proto žádné elektrony nezůstanou jako osamocené páry nebo nevazebné elektrony.
hexanová struktura
Hexan Lewisova struktura.
Kredit: Pikryl

Tvar struktury Hexane Lewis

Molekulární tvar nebo struktura závisí na hybridizaci centrálního atomu v nepřítomnosti různých odpudivých faktorů, jako je odpuzování osamělého páru-osamělého páru, odpuzování osamělého páru-vazba a odpuzování páru vazba-vazba.

Tvar hexanu je struktura podobná čtyřstěnu v důsledku hybridizace sp3centrálního atomu uhlíku. V hexanu, protože všechny valenční elektrony jsou spotřebovány při tvorbě vazby, nezůstávají žádné elektrony jako nevazebné elektrony. Tvar hexanu se tak neodchyluje od jeho skutečného tvaru.

Jestliže uhlík má nějaké osamocené páry nebo nevazebné elektrony, pak tvar hexanu je narušen od jeho skutečného geometrického tvaru kvůli přítomnosti osamoceného páru-osamocený pár a osamocený pár-vazba páru odpuzování. Ale hexan ukazuje svou skutečnou geometrickou strukturu jako centrální atom, uhlík je sp3hybridizované. Dvě ze čtyř vazeb atomu uhlíku leží na rovina papíru a další dvě vazby jsou znázorněny jako vazba nahoru nebo dolů vzhledem k rovině papíru.

JPEG ve tvaru hexanu
Trojrozměrný tvar hexanu.
Kredit: Svižná koza

Hexane Lewis Structure Formal Charge

Formální výpočet náboje se provádí v chemii, aby se určil nejstabilnější Lewisova struktura jakékoli sloučeniny.

  • Formální náboj = Celkový počet valenčních elektronů – počet elektronů, které zůstávají nevázané – (počet elektronů zapojených do tvorby vazby/2)
  • Formální náboj uhlíku každého atomu uhlíku = 4 – 0 – (8/2) = 0
  • Formální náboj vodíku každého atomu vodíku = 1 – 0 – (2/2) = 0

Atomy uhlíku jsou připojeny k atomu vodíku a také k atomu uhlíku prostřednictvím sigma vazby. Koncové atomy uhlíku jsou vázány třemi atomy vodíku a jedním atomem uhlíku, zatímco atomy uhlíku vnitřního řetězce jsou vázány dvěma atomy uhlíku a dvěma atomy vodíku.

Úhel struktury Hexane Lewis

Úhel označuje úhel vazby, který je také závislý na hybridizaci centrálního atomu a jakémkoli odpudivém faktoru (pokud je přítomen). Úhel vazby se mění se změnou hybridizace.

Hexan je molekula, která má nulu nevazebných elektronů, takže neexistuje žádná šance na žádný odpudivý faktor, jako je odpuzování osamělého páru-osamělého páru, odpuzování osamělého páru-vazba. Pouze hybridizace atomu uhlíku řídí vazebný úhel hexanu. Podle hybridizace atomu uhlíku (sp3), úhel vazby musí být 109.50.

Pokud je přítomno jakékoli odpuzování (zmíněné v předchozí sloce), pak se úhel vazby bude odchylovat od svého skutečného stavu. Protože odpuzování osamělého páru-osamělého páru nebo odpuzování páru osamělého páru-vazba uzavírá nebo snižuje úhel vazby od jeho ideálního vazebného úhlu. Ale kvůli absenci těchto odpudivých faktorů vykazuje hexan svůj skutečný vazebný úhel 109.50.

 Hexane Lewis Structure Octet Rule

Oktetové pravidlo navrhuje pravidlo, které říká, že každý atom by měl mít takovou elektronovou konfiguraci ve svém nejzevnějším obalu, která bude odpovídat elektronové konfiguraci valenčního obalu jeho nejbližšího vzácného plynu podle periodické tabulky.

Atomy uhlíku v hexanu splňují pouze pravidlo oktetu. V nejzevnějším obalu má čtyři elektrony. Po vytvoření vazby se sousedními atomy uhlíku a vodíku získá další čtyři elektrony ve svém valenčním obalu, který se elektronovou konfigurací podobá valenčnímu obalu svého nejbližšího vzácného plynu Neonu v periodické tabulce. Neon má také osm elektronů ve svém nejzevnějším obalu (2s2 2p6).

Vodík má jeden valenční elektron. Jeho valence je dvě. Po vytvoření kovalentní vazby s atomem uhlíku získá také další elektron sdílený s atomem uhlíku. Tím také dosáhne elektronové konfigurace svého nejbližšího ušlechtilého hasiva, helia. Proto se řídí dupletovým pravidlem (má dva elektrony ve valenčním obalu).

Hexane Lewis Structure Osamocené páry

Osamocené páry nebo nevazebné elektrony jsou dva podobné termíny, které označují ty typy valenčních elektronů, které se neúčastní tvorby vazby s jinými atomy. Osamělé páry také pomáhají určit strukturu anu molekuly.

  • Nevazebný elektron = Celkový počet valenčních elektronů – počet vázaných elektronů.
  • Nevazebný elektron uhlíku = 4 – 4 = 0
  • Nevazebný elektron atomu vodíku = 1-1 = 0

Hexan tedy nemá žádné nevazebné elektrony. Všechny elektrony se používají k vytvoření vazby.

Hexanové valenční elektrony

Valenční elektrony jsou považovány za nejvzdálenější elektrony atomu. Jsou to nejvolněji vázané elektrony, protože přitažlivá síla jádra je nejmenší na elektrony valenčního obalu.

Hexan se skládá ze dvou různých atomů, uhlíku a vodíku. Uhlík má celkem šest elektronů, z nichž jsou čtyři elektrony nejzevnější. Vodík má ve svém 1s orbitálu jeden elektron a je to valenční elektron.

Proto celkový počet valenčních elektronů přítomných v hexanu = (6×4) + (14×1) = 38.

Rozpustnost hexanu

Rozpustnost závisí na povaze rozpouštědla a také rozpuštěné látky. Nepolární rozpuštěná látka se rozpouští v nepolárním rozpouštědle, zatímco polární rozpuštěná látka se rozpouští v polárním rozpouštědle kvůli přizpůsobení přírody.

Hexan je nepolární molekula s téměř nulovým dipólovým momentem a voda je polární molekula. Molekuly vody jsou navzájem spojeny silnou intermolekulární vodíkovou vazbou v důsledku přítomnosti vysoce elektronegativního atomu kyslíku. Hexan tedy nemůže být rozpustný ve vodě, ale je rozpustný v toluenu, benzenu a oleji.

Ze stejného důvodu není hexan rozpustný v ethanolu a NaOH, protože ethanol je polární rozpouštědlo a hexan je nepolární uhlovodík.

Je hexan elektrolytem?

 Elektrolyty jsou ty, které mohou být po rozpuštění ve vodě disociovány na dva opačné ionty. Elektrolyty musí být polární pro disociaci na dva různé ionty.

Hexan není elektrolyt, protože se nerozpouští ve vodě. Je to nepolární molekula a je tvořena atomy uhlíku a vodíku. Proto nemůže být disociován na dva různé ionty, kladné a záporné ionty a není schopen vést elektřinu.

Je hexan kyselý nebo zásaditý?

Hexan je molekula s dlouhým řetězcem obsahující šest atomů uhlíku. Je to v podstatě neutrální molekula s neutrálním pH (pH=7).

Je hexan nasycený nebo nenasycený?

Nasycení nebo nenasycení označuje přítomnost nebo nepřítomnost jakékoli dvojné nebo trojné vazby nebo jakéhokoli kruhu v molekulární struktuře. Šest atomů uhlíku je vázáno navzájem a s atomy vodíku jednoduchými vazbami.

V molekule hexanu tedy není přítomna žádná dvojná nebo trojná vazba.

Je hexan žíravý?

Ne, hexan není příliš škodlivá sloučenina (žíravina znamená vysoce reaktivní sloučeninu, která zjevně poškozuje živé tkáně). Ale způsobuje některá zdravotní rizika, jako je expozice vdechováním, včetně závratí, závratí, nevolnosti a bolestí hlavy u lidí. Spotřeba nad určitou hladinu hexanu způsobuje určité podráždění očí a krku atd.

Je hexan hustší než voda?

Ne, voda je hustší než hexan. Protože molekuly vody jsou navzájem hustě napěchovány silnou intermolekulární vodíkovou vazbou. Tento typ vodíkové vazby však v hexanu chybí kvůli absenci jakéhokoli elektronegativního atomu. Díky silné vodíkové vazbě se mezimolekulární vzdálenost mezi molekulami vody zmenšuje. Hustota vody je proto vzhledem k hexanu vysoká.

 Je hexan dipól dipól?

Dipól je oddělení dvou opačných nábojů (kladného a záporného). Hexan je nepolární organická sloučenina. Neexistuje tedy žádný dipól. Protože se jedná o nepolární molekulu, je v molekule hexanu přítomna pouze londýnská disperzní síla.

Interakce dipól-dipól je přítomna pouze v polární molekule, protože v těchto molekulách lze pozorovat separaci náboje. Proto hexan není dipól.

Vypařuje se hexan?

Odpařování jakékoli látky závisí na bodu varu. Hexan má bod varu 690C. Vzhledem k absenci mezimolekulárních vodíkových vazeb nebo jakýchkoli silných přitažlivých sil nemohou být molekuly hexanu vzájemně spojeny. Hexan se tedy odpařuje rychleji než heptan. Protože londýnská disperzní síla je přítomna v obou molekulách. Ale síla je relativně silnější v heptanu kvůli větší molekulové hmotnosti heptanu vzhledem k hexanu.

Je hexan halogenovaný?

Sloučeniny mohou být dvou různých typů –

  1. Halogenované
  2. Nehalogenovaný

Halogenované a nehalogenované sloučeniny naznačují přítomnost nebo nepřítomnost halogenových molekul, jako je fluor, chlor, brom, jod.

Nyní je hexan molekula obsahující pouze atomy uhlíku a vodíku. Jedná se o dlouhý uhlovodíkový řetězec. V molekulární struktuře hexanu nejsou přítomny žádné atomy halogenu (uvedené výše). Hexan tedy není halogenovaná molekula.

Je hexan hydrofobní nebo hydrofilní?

Hydrofobní nebo hydrofilní povaha je definována jako přitahování nebo odpuzování molekul vody. Obecně jsou alkany hydrofobní, protože mají téměř nulový dipólový moment.

Hexan je také nepolární molekula s téměř nulovým dipólovým momentem. Je nerozpustný ve vodě. Má tedy hydrofobní povahu, odpuzuje molekuly vody.

Je hexan stabilnější než cyklohexan?

Základní rozdíl mezi hexanem a cyklohexanem je v počtu atomů vodíku. Obě sloučeniny mají stejný počet atomů uhlíku (šest). Hexan a cyklohexan mají bod varu 690C a 80.740C resp. Hexan se tedy odpařuje rychleji než cyklohexan, což ukazuje, že molekuly hexanu jsou aktivnější než cyklohexan. Stabilita může být také vysvětlena spalovací entalpií. Spalovací entalpie hexanu a cyklohexanu je -4163 KJ/mol a -3919.6 KJ/mol.

Proto hexan uvolňuje ve spalovacím procesu větší množství energie než cyklohexan. Lze tedy učinit závěr, že cyklohexan je stabilnější než hexan.

Je hexan polárnější než diethylether?

Polarita závisí na rozdílu elektronegativity mezi zúčastněnými atomy a orientaci vazeb vůči sobě navzájem.

Hexan je symetrická molekula obsahující pouze atomy uhlíku a vodíku. Rozdíl v elektronegativitě mezi uhlíkem a vodíkem není tak vysoký, protože oba mají srovnatelnou elektronegativitu v Paulingově měřítku. Diethylether však obsahuje vysoce elektronegativní kyslík a relativně méně elektronegativních atomů uhlíku a vodíku. Rozdíl elektronegativity mezi kyslíkem s uhlíkem a vodíkem je poměrně vysoký. Diethylether má tedy větší polaritu než hexan.

Ze stejného důvodu jsou methanol, ethanol a ethylacetát polárnější než hexan. Protože všechny látky obsahují vysoce elektronegativní atom kyslíku.

Reaguje hexan s manganistanem draselným?

Manganistan draselný neboli KMnO4 je silná látka oxidační činidlo. Ale nereaguje s nasycené uhlovodíky jako alkan. Hexan je alkan bez nenasycení. Když se manganistan draselný smíchá s hexanem, nemísí se s hexanem. Obě řešení lze snadno odlišit a oddělit od sebe.

Reaguje hexan s kyselinou sírovou?

Kyselina sírová se neúčastní reakce s hexanem. Když je kyselina sírová přidána s hexanem, není také smíchána s hexanem a lze ji snadno od sebe odlišit.

Reaguje hexan s bromovou vodou?

Ve tmě hexan nereaguje s bromovou vodou kvůli absenci jakékoli nenasycenosti. Ale při vystavení světlu oba roztoky vzájemně reagují. Hexan je bezbarvé organické rozpouštědlo a brom je hnědě zbarvená kapalina. Když oba roztoky zreagují, bromová voda se odbarví a získá se bezbarvý roztok.

Je hexan těkavý?

Těkavost závisí na teplotě varu a také na intermolekulárních silách přítomných v molekule. Hexan je těkavé rozpouštědlo, protože nejsou přítomny žádné silné mezimolekulární síly kromě slabé londýnské disperzní síly. The bod varu hexanu 690C.

Je hexan těkavější než aceton?

Ne, aceton je těkavější než hexan. Ačkoli jsou v acetonu přítomny dipolární síly, protože se stávají polární molekulou. Ale Londýnská disperzní síla v hexanu převažuje nad dipolární interakcí.

Londonova disperzní síla v hexanu je relativně silná, protože hexan je velká molekula obsahující dlouhý přímý řetězec šesti atomů uhlíku a tento typ van der waalsovy síly také roste se zvyšující se molekulovou hmotností.

Aceton obsahuje pouze dva atomy uhlíku, jeden kyslík a šest atomů vodíku. Londýnská disperzní síla v hexanu tak může snadno překročit dipolární interakci molekuly acetonu.

Ale hexan je těkavější než ethanol kvůli intermolekulárním vodíkovým můstkům mezi molekulami ethanolu. Toluen je také méně těkavý než hexan. Bod varu toluenu je 110.60C.

Je hexan viskóznější než metan?

Viskózní kapalina je považována za kapalinu, která má větší průtokový odpor ve srovnání s neviskózní kapalinou. Například med a keč up.

Ano, hexan je viskóznější než metan. Metan je plynná molekula, zatímco hexan je organické kapalné rozpouštědlo. Metan má viskozitu 11.13 uPa.s, ale hexan má viskozitu 0.295 mPa.s.

Je hexan dobrým rozpouštědlem?

Hexan je velmi dobré rozpouštědlo používané pro rozpouštění mnoha organických látek. Používá se také jako extrakční rozpouštědla oleje ze semen, ovoce, ořechů pro své různé vlastnosti, jako je např.

  • Nízký bod varu
  • Nízká toxicita
  • Cenová dostupnost

Hexan také funguje jako čisticí prostředek v různých průmyslových odvětvích.

Z výše uvedeného článku lze usoudit, že hexan je organická nasycená sloučenina. Je nestálé a nepolární povahy. Používá se při extrakci olejů z ovoce, ořechů a semen.