Alkaanid

Määratlus

Alkaanid on orgaanilised ühendid, mis koosnevad ainult süsinik ja vesinik aatomid. Need kuuluvad süsivesinike hulka ja sisaldavad ainult CC ja CH sidemeid. Alkaanid ei ole aromaatsed ja küllastunud. Neid nimetatakse alifaatseteks ühenditeks. Atsükliliste alkaanide üldvalem on C

n

H

2n + 2

. Kõige lihtsamad alkaanid on lineaarsed alkaanid, milles on üks (metaan), kaks (etaan), kolm (propaan) või neli (butaan) süsinik aatomid. Suuruse kasvades suureneb järsult võimalike põhiseaduslike isomeeride arv. Alkaanid võivad olla hargnemata (n-alkaanid) või hargnenud. Tsükloalkaanid eksisteerivad tsüklitena, näiteks silopentaan või tsükloheksaan. Nimetatakse kaksiksidemetega küllastumata alkaane alkeenid ja neid, kellel on kolmiksidemed, nimetatakse alküünideks.

Esindajad (valik)

Asendajate nimed on toodud sulgudes. n-alkaanid:

  • Metaan (metüül)
  • Etaan (etüül)
  • Propaan (propüül)
  • Butaan (butüül)
  • Pentaan (pentüül)
  • Heksaan (heksüül)
  • Heptaan (heptaan)
  • Oktaan (oktüül)
  • Nonaan (nonüül)
  • Dekaan (detsüül)
  • Undekaan (undetsüül)
  • Dodekaan (dodetsüül)

Tsükloalkaanid:

  • Tsüklopropaan (tsüklopropüül)
  • Tsüklobutaan (tsüklobutüül)
  • Tsükloheksaan (tsükloheksüül)
  • Tsükloheptaan (tsükloheptüül)
  • Jne

Nomenklatuur

Alkaanidel on järelliide -an, alkeenid järelliide -en ja alküünitab järelliite -in. Tsükloalkaanidele eelneb eesliide tsüklo-. Nomenklatuuri täpse menetluse kohta vaadake kirjandust.

Kinnisvara

  • Kuna neil puuduvad sellised elektronegatiivsed aatomid nagu hapnik ja lämmastik, alkaane ei teki vesinik võlakirjad ja neil on madal tase keemispunkt. See on vastupidine alkoholid or amiinid.
  • Madala molekuliga alkaanid mass esinevad gaasilises vormis. Kõrgemad alkaanid on vedelad, pooltahked ja tahked.
  • Molekulaarse suurenemisega mass, keemis- ja sulamistemperatuurid tõusevad. Põhjus peitub Van der Waalsi jõudude suurenemises.
  • Alkaanid on hüdrofoobsed (apolaarsed) ja seetõttu lahustumatud vesi.
  • Vedelate alkaanide tihedus on <1 g / cm

    3

    (tavaliselt 0.7 g / cm

    3

    ) ning seetõttu ujuk kohta vesi.
  • Alkaanid võivad olla tuleohtlikud ja plahvatusohtlikud.

Reaktsioonid

Funktsionaalsete rühmade puudumise tõttu on alkaanid suhteliselt vähe reageerivad. Alkaanide põletamine:

  • CH

    4

    (metaan) + 2 O

    2

    (hapnik) CO

    2

    (süsinikdioksiid) + 2 H

    2

    O (vesi)

Muud reaktsioonid:

  • Halogeenimised ja muud asendused
  • Lõhenemine (lõhenemine)

Apteegis

Paljud farmatseutilised toimeained ja abiained on asendatud alkaanid. Neil on oluline roll selgroogude ja asendajatena. Neid kasutatakse ka lahustite ja ekstraktantidena. Alkoholi, vaseliini ja petrooleumid on valmistatud alkaanidest.

Kahjulikud mõjud

Alkaanid on fossiilkütuste, näiteks nafta, maagaas ja vastavad tooted nagu bensiini ja diisel. Nende põlemine viib süsinikdioksiidi (CO

2

), mis vastutab peamiselt kliima soojenemise eest.