Saturs
The alkāni ir ogļūdeņražu klase, kurā mainīgs skaits oglekļa atomi ir savienotas kopā ar atsevišķām saitēm, piemēram, skeletu, un katrs oglekļa atoms savukārt ir piesaistīts ūdeņraža atomi, kuru galu galā var aizstāt ar citiem atomi vai ķīmiskās grupas.
Alkānu molekulārā formula ir CnH2n + 2kur C apzīmē oglekli, H apzīmē ūdeņradi un n apzīmē oglekļa atomu skaitu. Alkāni ir piesātināti ogļūdeņraži. Lai tos nosauktu, sufikss “-gads”.
Tas var kalpot jums:
- Alkīni piemēri
- Alkēnu piemēri
Klasifikācija
Alkānos parasti tiek atpazītas divas lielas grupas ar būtisku atšķirību starp tām: atvērta ķēde (saukts arī par acikliskiem) un slēgta ķēde (vai ciklisks).
Ja atvērtās ķēdes savienojumi neaizvieto ūdeņražus, kas pavada katru oglekļa atomu, tos sauc lineārie alkāni: tie ir vienkāršākie alkāni. Kad viņi uzrāda aizstāšanu, viņi tiek izsaukti sazaroti alkāni. Visizplatītākie aizvietotāji ir hidroksilgrupa un metilgrupa un halogēni.
No otras puses, ir savienojumi ar vienu ciklu molekulā un citi ar vairākiem; tos attiecīgi sauc par monocikliskiem un policikliskiem. Cikliskie alkāni var būt homociklisks vai heterociklisks.
- Pirmie tiek veidoti ar ekskluzīvu oglekļa atomu iejaukšanos.
- Pēdējā piedalās citi atomi, piemēram, skābeklis vai sērs.
Fizikālās īpašības
Alkānu fizikālās īpašības parasti nosaka molekulmasa (savukārt saistīts ar garumu). Tie, kuriem ir vismazākais ogļūdeņražu skaits, ir gāzveida istabas temperatūrā tie ir no 5 līdz 18 oglekļa atomiem šķidrumi, un virs šī skaitļa ir ciets (līdzīgs vaskam).
Būt mazāk blīvs nekā ūdens, mēdz peldēt tam virsū. Parasti alkāni nešķīst ūdenī un šķīst organiskos šķīdinātājos. Tie rada augstu aktivācijas enerģijas pakāpi.
The alkāni raksturo būtne ļoti ķīmiski savienojumislikta reaktivitāte, tāpēc tos sauc arī par "parafīniem" (latīņu valodā parum affinis nozīmē "zema afinitāte"). Vissvarīgākā reakcija, kas var notikt alkāniem, ir sadegšana, radot siltumu, oglekļa dioksīdu un ūdeni skābekļa klātbūtnē.
Alkāni ir pamats nozīmīgai daudzveidīgai reakcijai, kas saistīta ar ļoti nozīmīgiem rūpnieciskiem procesiem, kas ir tradicionālākās degvielas. Tie parādās arī kā tādu bioloģisko procesu galaprodukti kā metanogēna fermentācija, ko veic daži mikroorganismi.
Alkānu piemēri
Saraksta beigās mēs pieminēsim divdesmit alkānus, ieskaitot dažus labi zināmus lineārus un sazarotus:
- Hloroforms (iedomātā nosaukums trihlormetāns; CHCl3) - šīs vielas tvaiki agrāk tika izmantoti kā anestēzijas līdzekļi. Šim nolūkam tā darbība ir pārtraukta, jo ir konstatēts, ka tas bojā svarīgus orgānus, piemēram, aknas vai nieres. Mūsdienās to galvenokārt izmanto kā šķīdinātāju vai dzesēšanas šķidrumu.
- Metāns (CH4) - tas ir vienkāršākais alkāns no visiem: to veido tikai viens oglekļa atoms un četri ūdeņraža atomi. Tā ir gāze, kas dabiski rodas, sadaloties dažādiem organiskiem substrātiem, un ir galvenā dabasgāzes sastāvdaļa. Pēdējā laikā tas ir atzīts par vienu no gāzēm, kas visvairāk veicina tā saukto siltumnīcas efektu.
- Oktāns (C8H18) - tas ir astoņu oglekļa alkāns, un tam ir liela nozīme, jo tas nosaka ligroīna, kas ir dažādi ogļūdeņraži. Šo kvalitāti mēra ar degvielas oktāna skaitli vai oktāna skaitli, kas par atskaiti ņem zemu detonējošu (100. indekss) un ļoti detonējošu (0.indekss).
- Heksāns (C6H14) - ir svarīgs šķīdinātājs, jāizvairās no ieelpošanas, jo tas ir ļoti toksisks.
- Butāns (C4H10) - kopā ar propānu (C.3H8) veido tā sauktās sašķidrinātās naftas gāzes (LPG), kas naftas ieguves procesā veidojas gāzes maisiņos. Arvien vairāk tiek veicināta benzīna vai dīzeļdegvielas aizstāšana ar sašķidrinātu naftas gāzi kā degvielu, jo tas ir videi draudzīgāks ogļūdeņradis, kura sadedzināšanā izdalās tikai oglekļa dioksīds un ūdens.
- Icosano - tā sauc divdesmit oglekļa alkānu (prefikss “ico” nozīmē divdesmit)
- Ciklopropāns - agrāk izmantots kā anestēzijas līdzeklis
- n heptāns - Šis alkāns ir atskaites punkts benzīna oktāna skaitļa nulles punktam, kas būtu vismazāk vēlams, jo tas deg sprādzienbīstami. To iegūst no noteiktu augu sveķiem.
- 3-etil-2,3-dimetilpentāns (C9H20)
- 2-metilbutāns
- 3-hlor-4-n-propilheptāns
- 3,4,6-trimetilheptāns
- 1-fenil-1-brometāns
- 3-etil-4-metilheksāns
- 5-izopropil-3-metilnonāns
- biciklopropāns
- 1-brompropāns
- 3-metil-5-n-propiloktāns
- 5-n-butil-4,7-dietildekāns
- 3,3-dimetildekāns
Tas var kalpot jums:Ogļūdeņražu piemēri
