Chemické vlastnosti alkánov

Metán a jeho homológov nazýva hranica (nasýtený), parafínové uhľovodíky alebo alkány. Posledné menované organické látky (majú všeobecný chemický vzorec C nH 2n + 2, ktorý odráža nasýtenia molekúl, atómov, ktoré sú spojené kovalentními väzbami jednoduchými uhlík-vodík alebo uhlík-uhlík) je priradená v súlade s medzinárodnej klasifikácie chemických zlúčenín. Majú dva hlavné zdroje: surovej ropy a zemného plynu. Vlastnosti alkánov v homologického radu so zvýšením molekúl počtu uhlíkov pravidelne meniť.

Prvé štyri členmi homológnej radu historicky založená mená. Uhľovodíky, za nimi sú označené gréckymi číslicami končí -an. Relatívna molekulová hmotnosť každého nasledujúceho uhľovodíka sa líši od predchádzajúcej o 14 amu Fyzikálne vlastnosti alkánov, ako je bod topenia (tuhnutia) a varu (kondenzácie), hustoty a lomu zvýšenie indexu s rastúcou molekulovou hmotnosťou. Metánom bután - plyny s pentánom v pentadekanu-kvapalina, nasleduje pevných látok. Všetky vosky sú ľahšie ako voda a nerozpúšťa sa v ňom. Pre alkánov zahŕňajú:

• CH4 - metán;
• C2H6 - etán;
• C3H8 - propán;
• C4H10 - bután;
• C5H12 - pentán;
• C6H14 - hexán;
• C7H16 - heptán;
• C8H18 - oktán;
• C9H20 - nonan;
• C10H22 - Dean;
• C11H24 - undekan;
• C12H26 - dodekán;
• C13H28 - tridekan;
• C14H30 - Tetradekan;
• C15H32 - pentadekanu;
• C16H34 - Hexadekán;
• C17H36 - heptadekan;
• C18H38 - oktadekan;
• C19H40 - nonadecan;
• C20H42 - eikosan a tak ďalej.

Chemické vlastnosti alkánov majú nízku aktivitu. To je vzhľadom k relatívnej sily väzieb nepolárne C-C a nízke-C-H, a nasýtenia molekúl. Všetky atómy sú spojené jednoduchými å-väzieb, ktoré sa ťažko zničiť, pretože ich nízke polarizovatelnosti. Ruptúra z nich môže byť realizovaná iba za určitých podmienok, zvyšky sú tvorené, ktoré sú názvy parafínových zlúčenín s uzáverom výmenu. Napríklad, propán - propyl (C3H7-), etán - etyl (C2H5-), metán - metyl (CH3-) a tak ďalej.

Chemické vlastnosti alkánov povedať o zotrvačnosť týchto zlúčenín. Nie sú schopné adičné reakcií. Typické z nich sú substitučnej reakcie. Oxidácia (spaľovanie) dochádza iba parafínové uhľovodíky, pri zvýšenej teplote. Tie je možné oxidovať na alkoholy, aldehydy a kyseliny. Ako výsledok kreginga (proces tepelného štiepenie uhľovodíkov) vyšší alkány, pri teplote 450 až 550 ° C, môžu tvoriť nasýtené uhľovodíky s nižšou molekulovou hmotnosťou. S nárastom teplotou tepelného rozkladu sa nazýva pyrolýza.

Chemické vlastnosti alkánov závisí nielen od počtu atómov uhlíka v molekule, ale aj na štruktúre. Všetky normálne parafíny môžu byť oddelené (jeden atóm C môže byť spojený s nie viac ako dvoma atómami uhlíka) a iso-štruktúra (C atóm môže byť pripojená k ďalšie štyri atómy uhlíka prostredníctvom tejto molekuly má priestorovú štruktúru). Napríklad, pentán, 2,2-dimethylpropan majú rovnakú molekulovú hmotnosť a chemický vzorec C5H12, ale aj chemické a fyzikálne vlastnosti, ktoré sa líšia: bod topenia mínus 129,7 ° C a mínus 16,6 ° C, 36,1 ° C Teplota a 9,5 ° C, v tomto poradí. Izoméry ľahšie vstúpiť do chemickej reakcie , než je normálne štruktúry uhľovodíkov s rovnakým počtom atómov C.

Typické chemické vlastnosti alkánov - na substitučnú reakcií, ktoré zahŕňajú Halogenácia alebo sulfonuje. Reakcia chlóru parafínu o radikálovým mechanizmom pod vplyvom tepla alebo svetla generuje chlórovaného metán: chlorometánov CH3Cl, dichlórmetán CH2CI2, CHCI3 trichloromethane a tetrachlórmetánu CCI4. Pri sulfonační alkánov v UV svetle, sa získajú sulfonylchloridy: R-H + SO2 + Cl2 → R-SO 2-Cl + HCl. Tieto látky sa používajú na výrobu povrchovo aktívnych látok.