Chemické vlastnosti alkanů

Metan a jeho homologů nazývá mez (nasycený), parafinické uhlovodíky nebo alkany. Poslední jmenované organické látky (mají obecný chemický vzorec C nH 2n + 2, který odráží nasycení molekul, atomů, které jsou spojeny kovalentními vazbami jednoduchými uhlík-vodík nebo uhlík-uhlík) je přiřazena v souladu s mezinárodní klasifikace chemických sloučenin. Mají dva hlavní zdroje: surové ropy a zemního plynu. Vlastnosti alkanů v homologické řady se zvýšením molekul počtu uhlíkových atomů pravidelně měnit.

První čtyři členy homologní řady historicky založena jména. Uhlovodíky, za nimi jsou označeny řeckými číslicemi končí -an. Relativní molekulová hmotnost každého následujícího uhlovodíku se liší od předchozí o 14 amu Fyzikální vlastnosti alkanů, jako je bod tání (tuhnutí) a varu (kondenzace), hustoty a lomu zvýšení indexu s rostoucí molekulovou hmotností. Methanem butan - plyny s pentanem v pentadekanu-kapalina, následuje pevných látek. Všechny vosky jsou lehčí než voda a nerozpouští se v něm. Pro alkany zahrnují:

• CH4 - metan;
• C2H6 - ethan;
• C3H8 - propan;
• C4H10 - butan;
• C5H12 - pentan;
• C6H14 - hexan;
• C7H16 - heptan;
• C8H18 - oktan;
• C9H20 - nonan;
• C10H22 - Dean;
• C11H24 - undekan;
• C12H26 - dodekan;
• C13H28 - tridekan;
• C14H30 - Tetradekan;
• C15H32 - pentadekanu;
• C16H34 - hexadekan;
• C17H36 - heptadekan;
• C18H38 - oktadekan;
• C19H40 - nonadecan;
• C20H42 - eikosan a tak dále.

Chemické vlastnosti alkany mají nízkou aktivitu. To je vzhledem k relativní síly vazeb nepolární C-C a nízké-C-H, a nasycení molekul. Všechny atomy jsou spojeny jednoduchými å-vazeb, které se obtížně zničit, protože jejich nízké polarizovatelnosti. Ruptura z nich může být realizována pouze za určitých podmínek, zbytky jsou tvořeny, které jsou názvy parafinických sloučenin s uzávěrem výměnu. Například, propan - propyl (C3H7-), ethan - ethyl (C2H5-), metan - methyl (CH3-) a tak dále.

Chemické vlastnosti alkanů říci o setrvačnost těchto sloučenin. Nejsou schopny adiční reakcí. Typické z nich jsou substituční reakce. Oxidace (spalování) dochází pouze parafinické uhlovodíky, při zvýšené teplotě. Ty je možno oxidovat na alkoholy, aldehydy a kyseliny. Jako výsledek kreginga (proces tepelného štěpení uhlovodíků) vyšší alkany, při teplotě 450 až 550 ° C, mohou tvořit nasycené uhlovodíky s nižší molekulovou hmotností. S nárůstem teplotou tepelného rozkladu se nazývá pyrolýza.

Chemické vlastnosti alkanů závisí nejen na počtu atomů uhlíku v molekule, ale také na struktuře. Všechny normální parafiny mohou být odděleny (jeden atom C může být spojen s ne více než dvěma atomy uhlíku) a iso-struktura (C atom může být připojena k další čtyři atomy uhlíku prostřednictvím této molekuly má prostorovou strukturu). Například, pentan, 2,2-dimethylpropan mají stejnou molekulovou hmotnost a chemický vzorec C5H12, ale i chemické a fyzikální vlastnosti, které se liší: bod tání minus 129,7 ° C a minus 16,6 ° C, 36,1 ° C Teplota a 9,5 ° C, v tomto pořadí. Izomery snazší vstoupit do chemické reakce , než je normální struktury uhlovodíků se stejným počtem atomů C.

Typické chemické vlastnosti alkanů - na substituční reakcí, které zahrnují halogenaci nebo sulfonuje. Reakce chloru parafínu o radikálovým mechanismem pod vlivem tepla nebo světla generuje chlorovaného methan: chlormethanu CH3Cl, dichlormethan CH2CI2, CHCI3 trichlormethan a tetrachlormethanu CCI4. Při sulfonační alkany v UV světle, se získají sulfonylchloridy: R-H + SO2 + Cl2 → R-SO 2-Cl + HCl. Tyto látky se používají pro výrobu povrchově aktivních látek.