metan och dess homologer kallas limit (mättade) paraffinkolväten eller alkaner.De sistnämnda organiska ämnen (har den allmänna kemiska formeln CnH2n + 2, vilket speglar mättnad av molekyler, atomer som är relaterade genom enkel kovalenta kol-vätebindningar eller kol-kol) ges i enlighet med den internationella nomenklaturen av kemiska föreningar.De har två huvudsakliga källor: råolja och naturgas.Egenskaper i de homologa serierna av alkaner med en ökning av antalet kolatomer i molekylen ändras regelbundet.
första fyra medlemmar av homolog serie har historiskt namn.Kolväten, bakom dem betecknas med de grekiska siffror slutar -en.Den relativa molekylvikten för varje efterföljande kolväte som skiljer sig från den föregående 14 amuFysikaliska egenskaper hos alkaner, såsom smältpunkt (stel) och kokning (kondensation), densiteten och brytningsindex ökar med ökande molekylvikt.Med metan butan - gaser med pentan vid pentadekan-vätska, följt av de fasta ämnena.Alla paraffiner lättare än vatten och inte löser sig i det.Genom alkaner inkluderar:
- CH4 - metan;
- C2H6 - etan;
- C3H8 - propan;
- C4H10 - butan;
- C5H12 - pentan;
- C6H14 - hexan;
- C7H16 - heptan;
- C8H18 - oktan;
- C9H20 - nonan;
- C10H22 - Dean;
- C11H24 - undekan;
- C12H26 - dodekan;
- C13H28 - tridekan;
- C14H30 - tetradekan;
- C15H32 - pentadekan;
- C16H34 - hexadekan;
- C17H36 - heptadekan;
- C18H38 - oktadekan;
- C19H40 - nonadecan;
- C20H42 - eikosan och så vidare.
kemiska egenskaper hos alkaner har låg aktivitet.Detta beror på den relativa styrkan hos den icke-polära C-C och låg-C-H-bindningar, såväl som de mättade molekyler.Alla atomer är förenade genom en enda a-obligationer, som är svåra att bryta ner på grund av deras låga polariserbarhet.Bryta dem kan förverkligas endast under vissa villkor, med bildandet av radikaler, som är namnen på paraffin föreningar med byte av slutet.Till exempel, propan - propyl- (C3H7-), etan - etyl- (C2H5-), metan - metyl (CH3-) och så vidare.
kemiska egenskaper hos alkaner talar om trögheten hos dessa föreningar.De är inte i stånd att additionsreaktioner.Typiska för dessa är en substitutionsreaktion.Oxidation (förbränning) av paraffiniska kolväten sker endast vid förhöjda temperaturer.De kan oxideras till alkoholer, aldehyder och syror.Som ett resultat kreginga (processen för termisk krackning av kolväten) högre alkaner vid en temperatur av 450 till 550 ° C kan bilda mättade kolväten med en lägre molekylvikt.Med ökande temperatur, är den termiska sönderdelningen kallas pyrolys.
Alkaner kemiska egenskaper beror inte bara på antalet kolatomer i molekylen, men också på strukturen.Alla normala paraffiner kan separeras (en C-atom kan anslutas med högst två kolatomer) och iso-strukturen (C-atom kan anslutas till fyra andra C-atomer genom denna molekyl har en rumslig struktur).Till exempel, pentan, och 2,2-dimetylpropan har samma molekylvikt och den kemiska formeln C5H12, men de kemiska och fysikaliska egenskaper, de är olika: smp 129,7 ° C minus och minus 16,6 ° C, kokpunkt 36,1 ° Coch 9,5 ° C, respektive.Isomerer lättare att ingå kemiska reaktioner än kolväten normal struktur med samma antal atomer C.
karakteristiska kemiska egenskaper av alkaner - en substitutionsreaktion, som omfattar halogene eller sulfonering.Reaktionen av klor med paraffin med en radikal mekanism under påverkan av värme eller ljus, som alstras klorerad metan CH3Cl klormetan, diklormetan, CH2CI2, CHCI3 triklormetan och koltetraklorid CCI4.Sulfonering alkaner under UV-ljus, är sulfonylklorider erhållas: R-H + SO2 + Cl2 → R-SO2-Cl + HCI.Dessa ämnen används vid framställning av ytaktiva medel.
