Kjemiske egenskaper av alkaner

Metan og homologer derav kalt grense (mettet) paraffiniske hydrokarboner eller alkaner. Den sistnevnte organiske stoffer (har den generelle kjemiske formel CnH2n + 2, noe som gjenspeiler den metning av molekyler, atomer som er bundet ved kovalente bindinger enkel karbon-hydrogen eller karbon-karbon) er tildelt i henhold til den internasjonale Nomenclature av kjemiske forbindelser. De har to hovedkilder: råolje og naturgass. Egenskaper av alkaner i en homolog serie med økning i molekyl antall karbonatomer endres regelmessig.

De fire første medlemmene av de homologe serien har historisk etablert navn. Hydrokarboner, bak dem er merket med greske tall som slutter -en. Den relative molekylvekt av hver etterfølgende hydrokarbon forskjellig fra den forrige ved 14 amu Fysiske egenskaper av alkaner, slik som smeltepunktet (størkning) og koke (kondensering), tettheten og brytningsindeksen øker med økende molekylvekt. Med metan butan - gasser med pentan ved pentadekan-væske, etterfulgt av de faste stoffer. Alle voks er lettere enn vann og ikke oppløses i det. For alkaner inkluderer:

• CH4 - metan;
• C2H6 - etan;
• C3H8 - propan;
• C4H10 - butan;
• C5H12 - pentan;
• C6H14 - heksan;
• C7H16 - heptan;
• C8H18 - oktan,
• C9H20 - nonan;
• C10H22 - Dean;
• C11H24 - undecane;
• C12H26 - dodecane;
• C13H28 - tridekan;
• C14H30 - tetradecan;
• C15H32 - pentadekan;
• C16H34 - heksa;
• C17H36 - heptadekan;
• C18H38 - oktadekantriol;
• C19H40 - nonadekan;
• C20H42 - eicosan og så videre.

Kjemiske egenskaper av alkaner ha lav aktivitet. Dette er på grunn av den relative styrke av de ikke-polare C-C og lav-C-H-bindinger, og metning av molekylene. Alle atomene er forbundet med enkelt cr-bindinger som er vanskelig å ødelegge grunn av deres lave polarisasjonsevne. Ruptur av dem kan bare realiseres under visse betingelser, er de radikaler dannes, som er navnene på de paraffiniske forbindelser med erstatning lukking. For eksempel, propan - propyl (C3H7-), etan - etyl (C2H5-), metan - metyl (CH3-), og så videre.

Kjemiske egenskaper av alkaner si om inertheten av disse forbindelser. De er ikke i stand til addisjonsreaksjoner. Typisk for disse er en substitusjonsreaksjon. Oksydasjon (forbrenning) oppstår bare paraffiniske hydrokarboner ved forhøyet temperatur. De kan bli oksidert til alkoholer, aldehyder og syrer. Som et resultat kreginga (prosess termisk spalting av hydrokarboner) høyere alkaner ved en temperatur 450 til 550 ° C, kan danne mettede hydrokarboner med en lavere molekylvekt. Med økningen av den termiske spaltningstemperatur er kalt pyrolyse.

Kjemiske egenskaper av alkaner avhenge ikke bare av antallet av karbonatomer i molekylet, men også på strukturen. Alle normale paraffiner kan skilles (ett C-atom kan være forbundet med ikke mer enn to karbonatomer) og iso-struktur (C-atom kan være forbundet med fire andre C-atomer gjennom dette molekylet har en romlig struktur). For eksempel, pentan, 2,2-dimetylpropan har den samme molekylvekten og den kjemiske formelen C5H12, men de kjemiske og fysikalske egenskaper skiller de: smeltepunkt minus 129,7 ° C og minus 16,6 ° C, 36,1 ° C Koke og 9,5 ° C, henholdsvis. Isomerer lettere å gå inn i kjemiske reaksjoner enn den normale strukturen av hydrokarbonene med det samme antall atomer C.

Typiske kjemiske egenskaper av alkaner - en substitusjonsreaksjon, som omfatter halogenering eller sulfonering. Reaksjonen av klor med parafin ved en radikal mekanisme under påvirkning av varme eller lys generert klorert metan: klormetan CH3Cl, diklormetan, CH2CI2, CHCI3 triklormetan og karbontetraklorid CCI4. Når sulfoneringen alkaner under UV-lys, blir sulfonylklorider erholdt: R-H + SO2 + CI2 → R-SO2-Cl + HCl. Disse substanser anvendes i overflateaktive midler.