Chemische eigenschappen van alkanen

Methaan en homologen genaamd grens (verzadigde) paraffinische koolwaterstoffen of alkanen. De laatstgenoemde organische stoffen (de algemene chemische formule CnH2n + 2, waarbij de verzadiging van de moleculen, atomen die verbonden zijn door covalente bindingen eenvoudige koolstof-waterstof of koolstof-koolstof weergeeft) wordt toegekend volgens de internationale nomenclatuur voor chemische stoffen. Ze hebben twee belangrijke bronnen: ruwe olie en aardgas. Eigenschappen van alkanen in een homologe serie met toename molecuul aantal koolstofatomen regelmatig vervangen.

De eerste vier leden van de homologe reeks van oudsher gevestigde namen. Koolwaterstoffen, achter hen worden aangeduid met Griekse cijfers eindigend -een. Het relatieve molecuulgewicht van elke opeenvolgende koolwaterstof verschilt van de vorige door 14 amu Fysische eigenschappen van alkanen, zoals smeltpunt (stolling) en fractie (condensatie), de dichtheid en de brekingsindex toe met toenemend molecuulgewicht. Methaan butaan - gassen met pentaan bij pentadecaan-vloeistof, waarna de vaste stoffen. Alle wassen zijn lichter dan water en niet in oplost. Voor alkanen zijn onder meer:

• CH4 - methaan;
• C2H6 - ethaan;
• C3H8 - propaan;
• C4H10 - butaan;
• C5H12 - pentaan;
• C6H14 - hexaan;
• C7H16 - heptaan;
• C8H18 - octaan;
• C9H20 - nonaan;
• C10H22 - Dean;
• C11H24 - undecaan;
• C12H26 - dodecaan;
• C13H28 - tridecaan;
• C14H30 - tetradecaan;
• C15H32 - pentadecaan;
• C16H34 - hexadecaan;
• C17H36 - heptadecaan;
• C18H38 - octadecaan;
• C19H40 - nonadecan;
• C20H42 - eicosaan en ga zo maar door.

Chemische eigenschappen van alkanen lage activiteit. Dit komt door de relatieve sterkte van de bindingen niet-polair C-C en low-C-H en verzadiging van de moleculen. Alle atomen zijn verbonden door enkelvoudige σ-bindingen die moeilijk te vernietigen zijn vanwege hun lage polariseerbaarheid. Breuk daarvan kan slechts onder bepaalde voorwaarden te realiseren, worden de gevormde radicalen, waarin de namen van de paraffinische verbindingen met vervanging afsluiting zijn. Bijvoorbeeld propaan - propyl (C3H7-), ethaan - ethyl- (C2H5-), methaan - methyl (CH3-), enzovoort.

Chemische eigenschappen van alkanen zeggen over inertie van deze verbindingen. Ze zijn niet in staat om toevoeging reacties. Typische hiervan zijn een substitutiereactie. Oxidatie (verbranding) vindt alleen paraffinische koolwaterstoffen bij verhoogde temperatuur. Ze kunnen worden geoxideerd tot alcoholen, aldehyden en zuren. Daardoor kreginga (proces thermische splitsing van koolwaterstoffen) hogere alkanen bij een temperatuur van 450 tot 550 ° C kunnen vormen verzadigde koolwaterstoffen met een lager molecuulgewicht. Met de toename van de thermische ontleding temperatuur heet pyrolyse.

Chemische eigenschappen van alkanen hangt niet alleen af van het aantal koolstofatomen in het molecuul, maar ook op de structuur. Alle lineaire paraffinen te scheiden (een C-atoom kan worden verbonden met niet meer dan twee koolstofatomen) en iso-structuur (C-atoom kan worden aangesloten op vier andere koolstofatomen door dit molecuul een ruimtelijke structuur). Bijvoorbeeld pentaan, 2,2-dimethylpropaan hebben hetzelfde molecuulgewicht en de chemische formule C5H12, maar de chemische en fysische eigenschappen ze verschillen: het smeltpunt minus 129,7 ° C en min 16,6 ° C, 36,1 ° C Kookpunt en 9,5 ° C. Isomeren gemakkelijker aangaan chemische reacties dan de normale structuur van de koolwaterstoffen met hetzelfde aantal atomen C.

Typische chemische eigenschappen van alkanen - een substitutiereactie, waarbij halogenering of gesulfoneerd omvatten. De reactie van chloor met paraffine door een radicaal mechanisme onder invloed van warmte of licht gegenereerd gechloreerd methaan: CH3Cl chloormethaan, dichloormethaan CH2Cl2, CHCl3 trichloormethaan en koolstoftetrachloride CCl4. Wanneer sulfonering alkanen onder UV licht, sulfonylchloriden worden verkregen: R-H + SO2 + Cl2 → R-SO2-Cl + HCl. Deze stoffen worden in surfactansproductie.