Χημικές ιδιότητες των αλκανίων

Μεθάνιο και ομόλογά του που ονομάζεται όριο (κορεσμένο) παραφινικών υδρογονανθράκων ή αλκάνια. Οι τελευταίες αυτές οργανικές ουσίες (έχουν τον γενικό χημικό τύπο CnH2n + 2, η οποία αντανακλά τον κορεσμό των μορίων, άτομα τα οποία συνδέονται με ομοιοπολικούς δεσμούς απλή άνθρακα-υδρογόνου ή άνθρακα-άνθρακα) εκχωρείται σύμφωνα με τη Διεθνή Ονοματολογία των χημικών ενώσεων. Έχουν δύο κύριες πηγές: αργού πετρελαίου και φυσικού αερίου. Ιδιότητες των αλκανίων σε μια ομόλογη σειρά με την αύξηση της μόριο αριθμό ατόμων άνθρακα αλλάζονται τακτικά.

Τα πρώτα τέσσερα μέλη της ομόλογης σειράς έχουν καθιερωθεί ιστορικά ονόματα. Υδρογονάνθρακες, πίσω από τους συμβολίζεται με ελληνικά νούμερα που έληξε -ένα. Το σχετικό μοριακό βάρος της κάθε διαδοχικής υδρογονάνθρακα διαφορετική από την προηγούμενη κατά 14 amu Φυσικές ιδιότητες των αλκανίων, όπως το σημείο τήξης (στερεοποίηση) και ζέσεως (συμπύκνωση), η πυκνότητα και το διαθλαστικό δείκτη αύξηση με την αύξηση του μοριακού βάρους. Με μεθάνιο βουτάνιο - αέρια με πεντάνιο στους πενταδεκάνιο-υγρού, που ακολουθείται από τα στερεά. Όλα τα κεριά είναι ελαφρύτερο από το νερό και δεν διαλύεται σε αυτό. Για αλκάνια περιλαμβάνουν:

• CH4 - μεθάνιο?
• C2H6 - αιθάνιο?
• C3H8 - προπάνιο?
• C4H10 - βουτάνιο?
• C5H12 - πεντάνιο?
• C6H14 - εξάνιο?
• C7H16 - επτάνιο?
• C8H18 - οκτανίων?
• C9H20 - εννεάνιο?
• C10H22 - Dean?
• C11H24 - ενδεκάνιο?
• C12H26 - δωδεκάνιο?
• C13H28 - δεκατριάνιο?
• C14H30 - δεκατετράνιον?
• C15H32 - πενταδεκάνιο?
• C16H34 - δεκαεξάνιο?
• C17H36 - δεκαεπταν?
• C18H38 - δεκαοκτάνιο?
• C19H40 - δεκαενν?
• C20H42 - εικοσάνιο και ούτω καθεξής.

Χημικές ιδιότητες των αλκανίων έχουν χαμηλή δραστικότητα. Αυτό οφείλεται στη σχετική δύναμη των μη-πολικών C-C και χαμηλής-C-Η δεσμών, και κορεσμό των μορίων. Όλα τα άτομα που συνδέονται με ενιαία σ-δεσμών που είναι δύσκολο να καταστρέψει λόγω της χαμηλής πολωσιμότητα τους. Ρήξη αυτών μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο υπό ορισμένες συνθήκες, οι ρίζες σχηματίζονται, τα οποία είναι τα ονόματα των παραφινικών ενώσεων με κλείσιμο αντικατάστασης. Για παράδειγμα, προπάνιο - προπυλ (C3H7-), αιθάνιο - αιθυλ (C2H5-), μεθάνιο - μεθυλ (CH3-) και ούτω καθεξής.

Χημικές ιδιότητες των αλκανίων πει για αδράνεια αυτών των ενώσεων. Δεν είναι σε θέση να αντιδράσεις προσθήκης. Τυπικά αυτών είναι μια αντίδραση υποκατάστασης. Οξείδωση (καύση) συμβαίνει μόνο παραφινικών υδρογονανθράκων σε ανυψωμένη θερμοκρασία. Μπορούν να οξειδωθεί προς αλκοόλες, αλδεΰδες και τα οξέα. Ως αποτέλεσμα kreginga (διαδικασία θερμικής διάσπασης υδρογονανθράκων) ανώτερων αλκανίων σε μία θερμοκρασία από 450 έως 550 ° C μπορούν να σχηματίσουν κορεσμένους υδρογονάνθρακες με χαμηλότερο μοριακό βάρος. Με την αύξηση της θερμοκρασία θερμικής αποσυνθέσεως καλείται πυρόλυση.

Χημικές ιδιότητες των αλκανίων δεν εξαρτώνται μόνο από τον αριθμό των ατόμων άνθρακα στο μόριο, αλλά επίσης και στη δομή. Όλες οι κανονικές παραφίνες μπορούν να διαχωριστούν (ένα άτομο Ο μπορεί να συνδεθεί με όχι περισσότερα από δύο άτομα άνθρακα) και ισο-δομής (άτομο C μπορεί να συνδεθεί με τέσσερα άλλα άτομα C μέσω αυτού του μορίου έχει μία χωρική δομή). Για παράδειγμα, πεντάνιο, 2,2-διμεθυλοπροπάνιο έχουν το ίδιο μοριακό βάρος και το χημικό τύπο C5H12, αλλά τις χημικές και φυσικές ιδιότητες διαφέρουν: το σημείο τήξεως μείον 129,7 ° C και μείον 16,6 ° C, 36,1 ° C βρασμού και 9,5 ° C, αντίστοιχα. Ισομερή πιο εύκολο να τεθεί σε χημικές αντιδράσεις από την κανονική δομή των υδρογονανθράκων με τον ίδιο αριθμό ατόμων C.

Τυπικές χημικές ιδιότητες των αλκανίων - μια αντίδραση υποκατάστασης, τα οποία περιλαμβάνουν αλογόνωση ή σουλφούρωση. Η αντίδραση του χλωρίου με παραφίνη από μια ρίζα μηχανισμό υπό την επίδραση της θερμότητας ή φωτός που παράγεται χλωριωμένου μεθανίου: χλωρομεθάνιο CH3Cl, διχλωρομεθάνιο CH2Cl2, CHCl3 τριχλωρομεθάνιο και τετραχλωράνθρακα CCl4. Όταν αλκάνια σουλφόνωση κάτω από υπεριώδες φως, οι σουλφονυλο χλωρίδια λαμβάνονται: R-H + SO2 + Cl2 → R-SO2-Cl + ΗΟ. Οι ουσίες αυτές χρησιμοποιούνται σε επιφανειοδραστικό παραγωγής.