Suprasti alkanų nomenklatūrą ir savybes

Ankstesnėje diskusijoje buvome trumpai supažindinti su alkanais Alkenų alkai, kaip alifatinių angliavandenilių grupė, susidedanti iš anglies atomų (C) ir vandenilio atomų (H) elementų, kurie yra surišti ir sudaro atviras grandines. Jis gali būti išsišakojęs arba ne.

Alkano alkanai taip pat turi savo atitinkamus skirtumus. Tačiau šį kartą apie alkanus suprasime giliau, pradedant jo prasme, nomenklatūra ir baigiant fizinėmis bei cheminėmis savybėmis. Koks jis bus?

Alkanai, kaip aprašyta anksčiau, yra sotieji atviros grandinės angliavandeniliai, turintys anglies-anglies viengubas jungtis. Bendra alkanų formulė yra

C n H 2n + 2

Alkanuose, C-C ir C-H, σ ryšys susidaro derinant anglies sp3 hibridinę orbitą ir vandenilio atomo 1s orbitą.

Nomenklatūra

Remiantis IUPAC konvencija, alkano junginių nomenklatūra rašoma pagal formulę: Prefix + Priesaga. Kur priešdėlis reiškia alkane esančių anglies atomų skaičių. Tada pridėkite galūnę "ana"

(Taip pat skaitykite: Alkanai Alkenų alkai, angliavandeniliai, apie kuriuos turėtume žinoti)

Pavyzdžiui, CH 4 . Anglies atomų skaičius yra vienas, todėl priešdėlis yra įvykdytas ir, pridedant galūnę, IUPAC CH 4 pavadinimas   yra metanas.

Izomerai

Alkanai, turintys daugiau nei tris anglies atomus, gali būti išdėstyti keliais būdais, formuojant skirtingus struktūrinius izomerus.

Alkanai gali parodyti grandinės izomerus. Pavyzdžiui, iš dviejų galimų C 4 H 10 izomerai  yra:

izomeras2

Fizinės alkanų savybės

Alkanai yra nepolinės molekulės. C1 – C4 yra dujos, C5 – C17 yra skysčiai, o 18 ar daugiau anglies atomų turinčios kietosios medžiagos 298 K temperatūroje. Alkanai yra bespalviai ir bekvapiai. Jo virimo temperatūra didėja didėjant molekulinei masei.

Cheminės alkanų savybės

Alkanai paprastai yra inertiški rūgštims, bazėms, oksidatoriams ir reduktoriams. Alkanai vykdo tik pakaitines reakcijas.

Būdinga alkanų reakcija yra pakaitinė reakcija. Pakaitinių reakcijų pavyzdžiai yra halogeninimas, nitrinimas ir sulfoninimas. Reakcija vyksta per laisvųjų radikalų mechanizmą.

Halogeninimas

halogeninimas

Nitratavimas

nitrinimas

Dega

deginimas2

Valdoma oksidacija

oksidacija

Izomerizacija 

N-alkanai, kaitinant esant bevandeniam aliuminio chloridui ir vandenilio chlorido dujoms, sukelia šakotosios grandinės alkanų izomerizaciją.

izomerizacija

Aromatinimas

aromatinimas

Pirolizė arba krekingas: Aukštesni alkanai aukštesnėje kaitinimo temperatūroje suskaidomi į žemesnius alkanus, alkenus ir kitus.

pirolizė