Kemiske egenskaber af alkaner

Methan og dens homologer kaldes grænse (mættet) paraffiniske carbonhydrider eller alkaner. Sidstnævnte organiske stoffer (har den almene kemiske formel CnH2n + 2, som afspejler mætning af molekylerne, atomer, der er forbundet med kovalente bindinger enkle carbon-hydrogen eller carbon-carbon) er tildelt i overensstemmelse med den internationale nomenklatur for kemiske forbindelser. De har to hovedkilder: råolie og naturgas. Egenskaber af alkaner i en homolog serie med stigende molekyle antal carbonatomer skiftes regelmæssigt.

De første fire medlemmer af de homologe serie har historisk etablerede navne. Carbonhydrider, bag dem er angivet med græske tal slutter -en. Den relative molekylvægt af hver successiv carbonhydrid forskelligt fra det foregående med 14 amu Fysiske egenskaber af alkaner, såsom smeltepunkt (størkning) og kogning (kondensering), tætheden og brydningsindekset stigning med stigende molekylvægt. Med metan butan - gasser med pentan ved pentadecan-væske, efterfulgt af de faste stoffer. Alle voks er lettere end vand og ikke opløses i det. For alkaner inkluderer:

• CH4 - methan;
• C2H6 - ethan;
• C3H8 - propan;
• C4H10 - butan;
• C5H12 - pentan;
• C6H14 - hexan;
• C7H16 - heptan;
• C8H18 - octan;
• C9H20 - nonan;
• C10H22 - Dean;
• C11H24 - undecan;
• C12H26 - dodecan;
• C13H28 - tridecan;
• C14H30 - tetradecan;
• C15H32 - pentadecan;
• C16H34 - hexadecan;
• C17H36 - heptadecan;
• C18H38 - octadecan;
• C19H40 - nonadecan;
• C20H42 - eicosan og så videre.

Kemiske egenskaber af alkaner har lav aktivitet. Dette skyldes den relative styrke af bindingerne ikke-polære C-C og lavt C-H, og mætning af molekylerne. Alle atomerne er forbundet med enkeltbindinger a-bindinger, der er vanskelige at ødelægge på grund af deres lave polariserbarhed. Bristning af dem kan kun realiseres under visse betingelser, er grupperne dannes, som er navnene på de paraffiniske forbindelser med udskiftning lukning. For eksempel propan - propyl (C3H7-), ethan - ethyl- (C2H5-), methan - methyl (CH3-) og så videre.

Kemiske egenskaber af alkaner sige om inerthed af disse forbindelser. De er ikke i stand til at additionsreaktioner. Typisk for disse er en substitutionsreaktion. Oxidation (forbrænding) forekommer kun paraffiniske carbonhydrider ved forhøjet temperatur. De kan oxideres til alkoholer, aldehyder og syrer. Som et resultat kreginga (proces termisk spaltning af kulbrinter) højere alkaner ved en temperatur på 450 til 550 ° C kan danne mættede carbonhydrider med en lavere molekylvægt. Med forhøjelsen af den termiske nedbrydningstemperatur kaldes pyrolyse.

Kemiske egenskaber af alkaner afhænger ikke alene af antallet af carbonatomer i molekylet, men også på strukturen. Alle normale paraffiner kan separeres (et C-atom kan være forbundet med ikke mere end to carbonatomer) og iso-struktur (C-atom kan tilsluttes fire andre C-atomer gennem dette molekyle har en rumlig struktur). For eksempel pentan, 2,2-dimethylpropan har den samme molekylvægt og den kemiske formel C5H12, men de kemiske og fysiske egenskaber adskiller de sig: smeltepunktet minus 129,7 ° C og minus 16,6 ° C, 36,1 ° C Kogepunkt og 9,5 ° C. Isomerer lettere at indgå kemiske reaktioner end den normale struktur af carbonhydriderne med det samme antal atomer C.

Typiske kemiske egenskaber af alkaner - en substitutionsreaktion, der omfatter halogenering eller sulfonering. Omsætningen af chlor med paraffin med et radikal mekanisme under påvirkning af varme eller lys genereret chloreret methan: chlormethan CH3Cl, dichlormethan CH2Cl2, CHCl3 trichlormethan og carbontetrachlorid CCl4. Når sulfoneringsmetoder alkaner under UV-lys, opnås sulfonylchlorider: R-H + SO2 + Cl2 → R-SO2-CI + HCI. Disse stoffer anvendes i surfactantproduktion.