Kemijska svojstva alkana

Metana i njegovih homologa zove granica (zasićenih) parafinskih ugljikovodika ili alkani. Posljednjih nazvan organske materije (imaju opće kemijske formule CnH2n + 2, što se odražava zasićenje molekula, atoma koji su povezani kovalentnim obveznica jednostavan ugljen-vodonik ili ugljik-ugljik) je dodijeljen u skladu sa Međunarodnim nomenklaturom hemijskih jedinjenja. Imaju dva glavna izvora: sirove nafte i prirodnog plina. Svojstva alkana u homologne serije sa povećanjem molekula broja atoma ugljika redovno mijenjati.

Prva četiri člana homolognog niza su istorijski uspostavljena imena. Ugljikovodici, iza njih su označeni grčki brojevima završetka -an. Relativna molekularna težina svake uzastopnih ugljovodonika razlikuje od prethodnog po 14 Amu Fizička svojstva alkana, kao što su tališta (skrućivanja) i ključanja (kondenzacija), gustina i prelamanja porast indeksa sa porastom molekularne težine. Sa metan butan - plinova sa pentan na pentadecane-tekućina, a zatim je čvrste materije. Svi voskovi su lakši od vode i ne rastvaraju u njemu. Za alkana uključuju:

• CH4 - metan;
• C2H6 - etan;
• C3H8 - propan;
• C4H10 - butan;
• C5H12 - pentan;
• C6H14 - heksan;
• C7H16 - heptan;
• C8H18 - oktanski;
• C9H20 - Nonan;
• C10H22 - Dean;
• C11H24 - undecane;
• C12H26 - dodecane;
• C13H28 - tridecane;
• C14H30 - tetradecane;
• C15H32 - pentadecane;
• C16H34 - hexadecane;
• C17H36 - heptadecane;
• C18H38 - octadecane;
• C19H40 - nonadecan;
• C20H42 - eicosane i tako dalje.

Kemijska svojstva alkana imaju nisku aktivnost. To je zbog relativne snage obveznica ne-polarne C-C i niskim C-H, i zasićenost molekula. Svi atomi su povezani jednom σ-veze koje je teško uništiti zbog niskog polarizabilnosti. Ruptura od njih može se ostvariti samo pod određenim uvjetima, radikali se formiraju, koji su imena parafina jedinjenja sa zatvaranjem zamjena. Na primjer, propan - propil (C3H7-), etan - etil (C2H5-), metan - metil (CH3-) i tako dalje.

Kemijska svojstva alkana kažu o inertnost ovih jedinjenja. Oni nisu u stanju da toga reakcija. Tipično za to su izmjenu reakcija. Oksidacija (izgaranje) javlja samo parafinskih ugljikovodika na povišenoj temperaturi. Oni se mogu oksidira na alkohol, aldehidi i kiseline. Kao rezultat toga kreginga (termičkog razlaganja ugljikovodika) viših alkana na temperaturi od 450 550 ° C može formirati zasićenih ugljikovodika s nižom molekularnom težinom. Sa povećanjem toplotne temperature razlaganja se zove pirolize.

Kemijska svojstva alkana ovise ne samo o broju atoma ugljika u molekuli, već i na strukturu. Svi normalni parafina može odvojiti (jedan C atom može biti povezan s ne više od dva atoma ugljika) i ISO-struktura (C atom može biti povezan sa četiri C-atoma kroz ovaj molekula ima prostornu strukturu). Na primjer, pentan, 2,2-dimethylpropane imaju iste molekularne težine i hemijskom formulom C5H12, ali hemijske i fizičke osobine razlikuju: talište minus 129,7 ° C i minus 16,6 ° C, 36,1 ° C Tačka i 9,5 ° C, odnosno. Izomeri lakše ući u hemijske reakcije od normalnog strukturu ugljikovodika s istim brojem atoma C.

Tipične kemijska svojstva alkana - a supstitucija reakcija, koje uključuju halogenation ili sulfonation. Reakcija klora parafinom po radikalnim mehanizam pod uticajem toplote ili svjetlosti generisana hlorovanih metan: monohlormetana CH3Cl, dihlormetan CH2Cl2, CHCl3 trihlorometan i ugljiktetrahloridom CCl4. Kada pod UV svjetlom, sulfonil kloridi se dobijaju sulfonation alkana: R-H + SO2 + Cl2 → R-SO2-Cl + HCl. Ove supstance se koriste u tenzida proizvodnji.