Az alkánok kémiai tulajdonságai

A metánt és homológjait korlátozónak nevezik(Telített) paraffin szénhidrogének vagy alkánok. Az utolsónak említett szerves anyagok (a általános kémiai képletű CnH2n + 2, amely tükrözi a telítettség a molekulák, atomok, amelyek kovalens kötések egyszerű szén-hidrogén vagy szén-szén) van hozzárendelve összhangban a Nemzetközi Nómenklatúra kémiai vegyületek. Ezek két fő forrásból: kőolaj és földgáz. Tulajdonságok alkánok homológ sorának a molekulában növekvő számú szénatomot tartalmazó rendszeresen cseréltük.

A homológia sorozat első négy képviselőjetörténelmileg kialakított neveket. A mögöttük lévő szénhidrogéneket görög számmal jelölik, a -an végződéssel. A következő szénhidrogének relatív molekulatömege 14 amu-val különbözik az előzőtől. Az alkánok fizikai tulajdonságai, mint például az olvadáspont (lecsapódás) és a forráspont (kondenzáció), a sűrűség és a törésmutató növekednek a növekvő molekulatömeg mellett. A metánról a butánra gázok, pentánból pentadekán-folyadékká, majd szilárd anyagok. Minden paraffin világosabb, mint a víz, és nem oldódik bele. Az alkánok a következők:

CH4 jelentése metán;
C2H6 - etán;
C3H8 - propán;
C4H10 jelentése bután;
C5H12 - pentán;
C6H14 - hexán;
C7H16 - heptán;
C8H18 - oktán;
C9H20 - nonán;
C10H22-dekán;
C11H24 - undekán;
C12H26 - dodekán;
C13H28 - -tridekán;
C14H30 - tetradekánnak;
C15H32 - pentadekán;
C16H34 - halolajat;
C17H36 - heptadekán;
C18H38 - oktadekán;
C19H40 - nonadekán;
C20H42-eikozán és így tovább.

Az alkánok kémiai tulajdonságai alacsonyakaktivitást. Ezt a nempoláris C-C és az alacsony poláris C-H kötések relatív ereje, valamint a molekulák telítettsége magyarázza. Az atomok egyetlen σ-kötéssel vannak összekötve, amelyek az alacsony polarizálhatóságuk miatt nehéz elpusztítani. Ruptúrájuk csak bizonyos körülmények között valósulhat meg, radikális képződéssel, amely a megfelelő paraffinvegyületek nevét viseli, a végét helyettesítve. Például propán-propil (C3H7-), etán-etil (C2H5-), metán-metil (CH3-) és így tovább.

Az alkánok kémiai tulajdonságai tehetetlenséget jeleznekezeknek a vegyületeknek. Nem képesek csatlakozni a reakciókhoz. A helyettesítési reakciók tipikusak számukra. A paraffin szénhidrogének oxidációja (égése) csak magas hőmérsékleten fordul elő. Alkoholok, aldehidek és savak oxidálhatók. A magasabb alkánok 450-550 ° C hőmérsékleten történő regisztrálásának (a szénhidrogének hőbontási folyamata) eredményeként kisebb molekulatömegű telített szénhidrogének képződhetnek. A növekvő hőmérséklet mellett a termikus bomlást pirolízisnek nevezik.

Az alkánok kémiai tulajdonságai nemcsak aszáma a szénatomok molekulájában, de a szerkezetből is. Minden normál paraffinok is elválasztjuk (egy C-atom is kapcsolódik nem több mint két szénatomot tartalmaznak), és izo-szerkezetet (C-atom lehet csatlakoztatni négy másik C-atomok keresztül ez a molekula rendelkezik egy térszerkezet). Például, pentán, 2,2-dimetil-propán azonos molekulatömeg, és a kémiai képlet C5H12, de a kémiai és fizikai tulajdonságai különböznek: olvadáspontja mínusz 129,7 ° C, és mínusz 16,6 ° C, 36,1 ° C Forráspont és 9,5 ° C. Az izomerek könnyebben részt vesznek a kémiai reakciókban, mint a normál szerkezetű szénhidrogének, ugyanannyi szénatomot tartalmaznak.

Az alkánok jellemző kémiai tulajdonságaiszubsztitúciós reakciókat, amelyek halogénezést vagy szulfonációt tartalmaznak. A reakciót a klóratom paraffin egy gyökös mechanizmussal hatása alatt hő vagy fény által generált klórozott metán: klór-metán CH 3CI, diklór-metán CH2CI2, CHCI3 triklór-metán és szén-tetraklorid CCl4. Az alkánok UV-fényben történő szulfonálásakor szulfonil-kloridokat kapunk: R-H + SO 2 + Cl 2 → R-SO 2-Cl + HCI. Ezeket az anyagokat felületaktív anyagok előállításához használják.

</ p>>