Kemijske lastnosti alkanov

Metan in njegovih homologov imenovana meja (nasičenim), parafinski ogljikovodiki ali alkanov. Nazadnje omenjenih organskih snovi (imajo splošno kemijsko formulo CnH2n + 2, ki odraža nasičenost molekul, atomov, ki so povezani s kovalentnimi vezmi preprostimi ogljik-vodik ali ogljik-ogljik) dodeljen v skladu z Mednarodno nomenklaturo kemičnih spojin. Imajo dva glavna vira: surove nafte in zemeljskega plina. Lastnosti alkanov v homologne serije s povečanjem števila molekul ogljikovih atomov menjati.

Prvi štirje člani iz homologne serije so v preteklosti določena imena. Ogljikovodiki, za njimi so označeni z grškimi številkami, ki se končajo -an. Relativna molekulska masa vsake zaporedne ogljikovodika razlikuje od prejšnje za 14 AMU Fizikalne lastnosti alkanov, kot je tališče (strjevanja) in vreliščem (kondenzacije), gostote in lomnega povečanje indeksa z naraščajočo molekulsko maso. Metan butan - plinov s pentan na pentadecane-tekoče, čemur sledi trdne snovi. Vse voski so lažji od vode in ne raztopi v njej. Za alkanov vključujejo:

• CH4 - metan;
• C2H6 - etan;
• C3H8 - propan;
• C4H10 - butan;
• C5H12 - pentan;
• C6H14 - heksan;
• C7H16 - heptana;
• C8H18 - oktan;
• C9H20 - nonan;
• C10H22 - Dean;
• C11H24 - undekan;
• C12H26 - dodekan;
• C13H28 - tridekan;
• C14H30 - tetradekan;
• C15H32 - pentadecane;
• C16H34 - heksadekanom;
• C17H36 - heptadekan;
• C18H38 - oktadekan;
• C19H40 - nonadecan;
• C20H42 - EICOSANE in tako naprej.

Kemijske lastnosti alkanov imajo nizko aktivnost. To je posledica relativnega trdnost vezi nepolarno C-C in nizko-C-H in zasičenosti molekul. Vsi atomi so povezani z enojnimi σ-vezi, ki jih je težko uničiti zaradi nizke polarizability. Rupture jih je mogoče uresničiti le pod določenimi pogoji, se oblikujejo radikali, ki so imena parafinskih spojin z nadomestnim zaprtja. Na primer, propan - propil (C3H7-), etan - etil (C2H5-), metan - metil (CH3-) in tako naprej.

Kemijske lastnosti alkanov povedati o inertnosti teh spojin. Niso sposobni dodatne reakcij. Tipična od teh so substitucijske reakcije. Oksidacija (izgorevanje) se pojavi samo parafinskih ogljikovodikov pri povišani temperaturi. Lahko se oksidira, da so alkoholi, aldehidi in kisline. Ker se tvori rezultat kreginga (Postopek termično cepitev ogljikovodikov) višjih alkanov pri temperaturi 450 do 550 ° C, lahko nasičenih ogljikovodikov z nižjo molekulsko maso. S povečanjem termalnega temperaturo razgradnje imenujemo pirolizo.

Kemične lastnosti alkanov odvisna le od števila ogljikovih atomov v molekuli, temveč tudi na strukturo. Vsi normalnih parafinov lahko ločimo (en atom C lahko povezan z največ dvema atomoma ogljika) in izo-struktura (C atom lahko povezan s štirimi C atomi skozi te molekule ima prostorsko strukturo). Na primer, pentan, 2,2-dimetilpropana imajo enako molekulsko maso in kemijsko formulo C5H12, temveč kemične in fizikalne lastnosti pa se razlikujejo: tališče minus 129,7 ° C in minus 16,6 ° C, 36,1 ° C Vrelišče in 9,5 ° C, v tem zaporedju. Izomeri olajša vnos v kemičnih reakcijah , kot normalne strukture ogljikovodikov z enakim številom atomov C.

Tipične kemijske lastnosti alkanov - a substitucijski reakciji, ki vključujejo halogeniramo ali sulfoniranje. Reakcijsko klora s parafina z ostankom mehanizma pod vplivom toplote ali svetlobe generira klorirano metan: klorometan CH3Cl, diklorometan CH2CI2, CHCI3 triklorometan ogljikov tetraklorid CCI4. Ko sulfonacijske alkanov pod UV svetlobo, dobimo kloride sulfonske kisline: R-H + SO2 + Cl2 → R-SO2-Cl + HCI. Te snovi se uporabljajo v surfaktanta proizvodnji.