Alkāni

Definīcija

Alkāni ir organiski savienojumi, kas sastāv tikai no ogleklis un ūdeņradis atomi. Tie pieder pie ogļūdeņražiem un satur tikai CC un CH saites. Alkāni nav aromātiski un piesātināti. Tos sauc par alifātiskiem savienojumiem. Aciklisko alkānu vispārējā formula ir C

n

H

2n + 2

. Visvienkāršākie alkāni ir lineārie alkāni ar vienu (metāns), divi (etāns), trīs (propāns) vai četri (butāns) ogleklis atomi. Palielinoties izmēram, strauji palielinās iespējamo konstitucionālo izomēru skaits. Alkāni var būt nesazaroti (n-alkāni) vai sazaroti. Cikloalkāni pastāv kā gredzeni, piemēram, cilopentāns vai cikloheksāns. Tiek saukti nepiesātinātie alkāni ar dubultām saitēm alkēni un tos, kuriem ir trīskāršās saites, sauc par alkīniem.

Pārstāvji (atlase)

Aizstājēju nosaukums ir norādīts iekavās. n-alkāni:

  • Metāns (metils)
  • Etāns (etils)
  • Propāns (propils)
  • Butāns (butils)
  • Pentāns (Pentils)
  • Heksāns (heksils)
  • Heptāns (heptils)
  • Oktāns (oktils)
  • Nonāns (nonils)
  • Dekāns (decils)
  • Undekāns (Undecils)
  • Dodekāns (Dodecils)

Cikloalkāni:

  • Ciklopropāns (ciklopropil)
  • Ciklobutāns (ciklobutils)
  • Cikloheksāns (cikloheksil)
  • Cikloheptāns (cikloheptil)
  • Utt

Nomenklatūra

Alkāniem ir sufikss -an, alkēni sufiksu -en un alkinē piedēkli -in. Cikloalkānu priekšā ir prefikss ciklo-. Precīzai nomenklatūras procedūrai mēs atsaucamies uz literatūru.

Rekvizīti

  • Tā kā viņiem trūkst tādu elektronegatīvu atomu kā skābeklis un slāpeklis, alkāni neveidojas ūdeņradis obligācijas un tām ir zems vārīšanās punkts. Tas ir pretstatā spirti or amīni.
  • Alkāni ar zemu molekulāro saturu masa ir gāzveida formā. Augstākie alkāni ir šķidri, puscieti un cieti.
  • Ar pieaugošu molekulāro masa, vārīšanās un kušanas temperatūra palielinās. Iemesls ir pieaugošie Van der Waals spēki.
  • Alkāni ir hidrofobi (apolāri) un tāpēc nešķīst ūdenī ūdens.
  • Šķidro alkānu blīvums ir <1 g / cm

    3

    (parasti 0.7 g / cm

    3

    ) un tāpēc peldēt uz ūdens.
  • Alkāni var būt viegli uzliesmojoši un sprādzienbīstami.

Reakcijas

Funkcionālo grupu trūkuma dēļ alkāni ir samērā nereaģējoši. Alkānu sadedzināšana:

  • CH

    4

    (metāns) + 2 O

    2

    (skābeklis) CO

    2

    (oglekļa dioksīds) + 2 H

    2

    O (ūdens)

Citas reakcijas:

  • Halogenēšana un citas aizstāšanas
  • Plaisāšana (sadalīšana)

Aptiekā

Daudzi aktīvie farmaceitiskie komponenti un palīgvielas ir aizvietoti alkāni. Viņiem ir svarīga loma kā “mugurkauliem” un kā aizstājējiem. Tos izmanto arī kā šķīdinātājus un ekstraktantus. Alkohola, petrolatuma un petrolejas ir izgatavoti no alkāniem.

Nevēlamās blakusparādības

Alkāni ir galvenās fosilā kurināmā sastāvdaļas, piemēram, nafta, dabasgāze un atbilstošie produkti, piemēram, benzīns un dīzeļdegviela. To sadegšana noved pie oglekļa dioksīda (CO

2

), kas galvenokārt ir atbildīga par globālo sasilšanu.