Keemilised omadused alkaanid

Metaan ja selle homoloogid nimetatakse piiri (küllastunud) parafiinsed süsivesinikud või alkaanid. Viimatimainitud orgaanilised ained (on keemiline üldvalem CnH2n + 2, mis peegeldab küllastumine molekule, aatomeid, mis on seotud kovalentsete sidemetega lihtsa süsinik-vesinik või süsinik-süsinik) on määratud kooskõlas rahvusvaheline nomenklatuur keemilisi ühendeid. Neil on kaks peamist allikat: toornafta ja maagaasi. Omadused alkaanidest on homoloogilise rea kasvuga molekuli süsiniku aatomite arvu regulaarselt muuta.

Esimesed neli liikmed homoloogilise rea on ajalooliselt väljakujunenud nime. Süsivesinikud, nende taga on tähistatud Kreeka numbrid lõpeb -on. Suhtelise molekulmassiga iga järgneva süsivesiniku erineb eelmisest 14 amu Füüsikalised omadused alkaanidest, nagu sulamistemperatuur (tahkestumine) ja keemistemperatuur (kondenseerumine), tihedus ja murdumisnäitaja suurenemist molekulmassi suurenedes. Metaaniga butaani - gaasid pentaani temperatuuril pentadekaanist-vedelik, millele järgnes kuivained. Kõik vahad on veest kergemad ja ei lahustu ta. Sest alkaanid kuuluvad:

• CH4 - metaan;
• C2H6 - etaan;
• C3H8 - propaan;
• C4H10 - butaan;
• C5H12 - pentaan;
• C6H14 - heksaan;
• C7H16 - heptaan;
• C8H18 - oktaan;
• C9H20 - nonaan
• C10H22 - Dean;
• C11H24 - undekatuuma;
• C12H26 - dodekaaniga;
• C13H28 - tridekaan;
• C14H30 - tetradekaani;
• C15H32 - pentadekaanist;
• C16H34 - heksadekaan;
• C17H36 - heptadekaan;
• C18H38 - oktadekaan;
• C19H40 - nonadecan;
• C20H42 - eicosane ja nii edasi.

Keemilised omadused alkaanid on madal aktiivsus. See on tingitud suhtelise tugevuse mittepolaarne C-C ja madala C-H sidemete ja küllastumine molekulidega. Kõik aatomitega on ühendatud ühe σ-sidemed, mida on raske hävitada nende madala polariseeritavus. Rebend neist saab aru teatud tingimustel radikaalid moodustuvad mis on nimed parafiinsed ühendeid asendamine lõpp. Näiteks propaani - propüül (C3H7-), etaani - etüül- (C2H5-), metaan - metüül (CH3-) ja nii edasi.

Keemilised omadused alkaanid öelda inertsus neist ühenditest. Nad ei ole võimelised lisaks reaktsioone. Tüüpilised neist on asendusreaktsiooni. Oksüdeerimine (põlemisel) esineb ainult parafiinsed süsivesinikud kõrgendatud temperatuuril. Nad võivad olla oksüdeeritud alkoholid, aldehüüdid ja happed. Selle tulemusena kreginga (protsessi termilise lõhustamisel süsivesinikud) kõrgem alkaanid temperatuuril 450-550 ° C, võivad moodustada küllastatud süsivesinikest madalama molekulmassiga. Kasvades termilise lagunemise temperatuur nimetatakse pürolüüsi.

Keemilised omadused alkaanid ei olene mitte ainult arvu süsiniku aatomeid molekulis, aga ka selle struktuuri. Kõik normaalparafiine võib lahutada (üks C aatom võib olla seotud mitte rohkem kui kaks süsinikuaatomit) ja iso-struktuuriga (C aatom võib ühendada nelja teise C-aatomit läbi selle molekuli ruumiline struktuur). Näiteks, pentaan, 2,2-dimetüülpropaan on sama molekulmassiga ja keemiline valem C5H12, kuid keemilised ja füüsikalised omadused need erinevad: sulamistemperatuur miinus 129,7 ° C ja miinus 16,6 ° C, 36,1 ° C Keemistemperatuur ja 9,5 ° C võrra. Isomeerid lihtsam sõlmida keemilistes reaktsioonides kui tavaline struktuur süsivesinikest sama aatomite arv C.

Tüüpilised keemilised omadused alkaanid - asendusreaktsioon, mis sisaldavad halogeenimine või sulfonatsiooni. Reaktsioon kloori parafiini poolt radikaali mehhanismi mõjul soojuse või tekitatud valguse klooritud metaan: klorometaan CH3Cl, diklorometaan CH2Cl2, CHCl3 triklorometaan süsiniktetrakloriidis CCl4. Kui sulfonatsiooni alkaanid ultraviolettvalguses, sulfonülkloriidid Saadakse: R-H + SO2 + Cl2 → R-SO2-CI + HCl. Neid aineid kasutatakse pindaktiivse tootmist.