Kemialliset ominaisuudet alkaaneista

Metaani ja sen homologeja kutsutaan raja (kyllästetty) parafiinisia hiilivetyjä tai alkaanit. Viimeksi mainittu orgaaniset aineet (on yleinen kemiallinen kaava CnH2n + 2, joka heijastaa kylläisyyttä molekyylien, atomien, jotka liittyvät kovalenttisilla sidoksilla yksinkertainen hiili-vety tai hiili-hiili) on osoitettu mukaisesti kansainvälisen nimikkeistön kemiallisia yhdisteitä. Heillä on kaksi pääasiallista lähdettä: raakaöljyn ja maakaasun. Ominaisuudet alkaanien homologisen sarjan kasvaessa molekyylin määrä hiiliatomeja muutetaan säännöllisesti.

Ensimmäiset neljä jäsentä homologisen sarjan ovat vakiintunut nimiä. Hiilivedyt, niiden takana on merkitty kreikkalaiset numerot päättyy -an. Suhteellinen molekyylipaino kunkin peräkkäisen hiilivety erilainen kuin edellinen 14 amu Fysikaaliset ominaisuudet alkaaneista, kuten sulamispiste (jähmettymisen) ja kiehumispiste (kondensaatio), tiheys ja taitekerroin kasvua moolimassan kasvaessa. Metaani butaani - kaasujen pentaanilla pentadekaani-neste, jonka jälkeen kiinteät aineet. Kaikki vahat ovat vettä kevyempiä ja ei liukene siihen. Sillä alkaanit sisältävät:

• CH4 - metaani;
• C2H6 - etaani;
• C3H8 - propaani;
• C4H10 - butaani;
• C5H12 - pentaani;
• C6H14 - heksaani;
• C7H16 - heptaani;
• C8H18 - oktaani;
• C9H20 - nonaani;
• C10H22 - Dean;
• C11H24 - undekaanista;
• C12H26 - dodekaani;
• C13H28 - tridekaani;
• C14H30 - tetradekaaniin;
• C15H32 - pentadekaanilla;
• C16H34 - heksadekaaniin;
• C17H36 - heptadekaaniksi;
• C18H38 - oktadekaanitrioli;
• C19H40 - nonadekan;
• C20H42 - eikosaani ja niin edelleen.

Kemialliset ominaisuudet alkaaneista on alhainen aktiivisuus. Tämä johtuu siitä, että suhteellinen voimakkuus ei-polaarista C-C ja matala-C-H-sidoksia, ja kylläisyyttä molekyylejä. Kaikki atomit on yhdistetty yhden σ-sidoksia, joita on vaikea hävittää, koska niiden alhainen polaarisuus. Repeämä niistä voidaan toteuttaa ainoastaan tietyissä olosuhteissa, radikaalit on muodostettu, jotka ovat nimet parafiiniset yhdisteet korvaamalla sulkeminen. Esimerkiksi, propaani - propyyli (C3H7-), etaani - etyyli- (C2H5-), metaani - metyyli (CH3-), ja niin edelleen.

Kemialliset ominaisuudet alkaaneista sanottavaa inertness näiden yhdisteiden. He eivät kykene additioreaktioita. Tyypillisiä näistä ovat substituutioreaktio. Hapetus (palaminen) tapahtuu vain parafiinisia hiilivetyjä korotetussa lämpötilassa. Ne voidaan hapettaa alkoholeja, aldehydejä ja hapot. Tuloksena kreginga (prosessi terminen pilkkominen hiilivetyjä) korkeammat alkaanit lämpötilassa 450-550 ° C, voivat muodostavat tyydyttyneitä hiilivetyjä, joilla on alempi molekyylipaino. Kasvaessa termisen hajoamisen lämpötila on nimeltään pyrolyysi.

Kemialliset ominaisuudet alkaanien riipu ainoastaan hiiliatomien lukumäärä molekyylissä, mutta myös rakenteeseen. Kaikki normaalit parafiinit voidaan erottaa (yksi C-atomi voidaan liittää enintään kaksi hiiliatomia) ja iso-rakenne (C-atomi voidaan kytkeä neljä muuta C-atomia kautta tämä molekyyli on avaruudellinen rakenne). Esimerkiksi pentaani, 2,2-dimetyylipropaani on sama molekyylipaino ja kemiallinen kaava C5H12, mutta kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet eroavat toisistaan: sulamispiste miinus 129,7 ° C: ssa ja miinus 16,6 ° C, 36,1 ° C Kiehumispiste ja 9,5 ° C: ssa, vastaavasti. Isomeerit helpompi tehdä kemiallisia reaktioita kuin normaali rakenne hiilivetyjen kanssa sama määrä atomeja C.

Tyypilliset kemialliset ominaisuudet alkaanien - substituutioreaktio, jotka sisältävät halogenoimalla tai sulfonoidaan. Reaktio kloorin kanssa parafiini radikaalilla, joka on mekanismi vaikutuksesta lämmön tai valon syntyy kloorattua metaania: kloorimetaani CH3Cl, dikloorimetaani CH2CI2, CHCI3 trikloorimetaanin ja hiilitetrakloridin CCl4. Kun sulfonoimalla alkaanit UV-valossa, Sulfonyylikloridit saadaan: R-H + SO2 + Cl2 → R-SO 2-CI + HCI: a. Näitä aineita käytetään pinta-tuotannossa.