Алкан

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Емблема за пояснителна страница Вижте пояснителната страница за други значения на Алкан.

Фигура № 1: Модел на молекулата етан

Алканите са органични химични съединения принадлежащи към класа на ацикличните наситени въглеводороди. Общата им формула се записва във вида CnH2n+2. Най-простият представител е метан, а редицата продължава неограничено. Те се срещат в природата като съставна част на нефта, но могат да се получат и чрез синтез.

Получаване на алкани[редактиране | edit source]

При взаимодействие на хлорометан с натрий се получават натриев хлорид и въглеводород със състав C2H6, наречен етан. Процесът е известен като Реакция на Вюрц

H3C - Cl + 2Na + Cl - CH3 → H3C - CH3 + 2NaCl

H3C - Cl + 2Na + Cl - CH2 - CH3 → H3C - CH2 - CH3 + 2NaCl

                                                                      → H3C - CH3 + 2NaCl
                                                                      → H3C - CH2 - CH2 - CH3 + 2NaCl

Хомоложен ред на алканите и наименования[редактиране | edit source]

Алкани
Наименование Химична формула
Метан CH4
Етан C2H6
Пропан C3H8
Бутан C4H10
Пентан C5H12
Хексан C6H14
Хептан C7H16
Октан C8H18
Нонан C9H20
Декан C10H22
Обща формула CnH2n + 2*
  • n е броя на въглеродните атоми.

В този ред всеки следващ се различава по състав от предходния с по една метиленова група (CH2)

Наименованията се получават от гръцките бройни съществителни с наставка -АН. Първите четири члена /метан, етан, пропан и бутан/ са изключние и за тях се използват т.нар. "тривиални наименования".

Физични свойства на алканите
n Название Ткип Ттоп Плътност Показатели
1 Метан −164 −182,48 0,466 (-452324) -
2 Етан −88,63 −183,3 0,546 -
3 Пропан −42,1 −189,7 0,5853 (-45) -
4 Бутан −0,5 −138,35 0,5788 1,3326
Изобутан −11,73 −159,60 0,5510 1,3508
5 Пентан 36,1 −130 0,626 1,3575
6 Хексан 68,7 −95 0,659 1,3749
7 Хептан 98,4 −91 0,684 1,3876
8 Октан 125,7 −57 0,703 1,3974
9 Нонан 150,8 −54 0,718 1,4054
10 Декан 174,1 −30 0,730 1,4119
11 Ундекан 195,9 −25,6
12 Додекан 216,3 −9,7
13 Тридекан 235,5 −6,0
14 Тетрадекан 253,6 5,5
15 Пентадекан 270,7 10
16 Хексадекан 287,1 18,1
17 Хептадекан 302,6 22
18 Октадекан 317,4 28
19 Нонадекан 331,6 32
20 Эйкозан 345,1 36,4
21 Генэйкозан 215 (15 мм рт ст) 40,4
22 Докозан 224,5 (15 мм рт ст) 44,4
23 Трикозан 234 (15 мм рт ст) 47,4
24 Тетракозан 243 (15 мм рт ст) 51,1
25 Пентакозан 259 (15 мм рт ст) 53,3
26 Хексакозан 262 (15 мм рт ст) 57
27 Хептакозан 270 (15 мм рт ст) 60
28 Октакозан 280 (15 мм рт ст) 61,1
29 Нонакозан 286 (15 мм рт ст) 64
30 Триаконтан 304 (15 мм рт ст) 66
40 Тетраконтан 81,4
50 Пентаконтан 421 92,1
60 Хексаконтан 98,9
70 Хептаконтан 105,3
100 Хектан 115,2

Състав и строеж[редактиране | edit source]

В състава на алканите участват само въглеродни и водородни атоми. Химичните връзки между въглеродните атоми са прости, неполярни ковалентни, а между въглеродните и водородните атоми — слабо полярни. Молекулите на алканите са неполярни. В зависимост от строежа на въглеродната верига алканите могат да бъдат с права, разклонена или циклична верига.

Свойства[редактиране | edit source]

  • С увеличаване на молекулната маса температурите на топене и кипене се повишават.
  • Първите четири алкана при обикновени условия са газове, следващите до шестнадесетия член са течности, а висшите (с по — голям брой въглеродни атоми) са твърди вещества.
  • Газообразните и твърдите алкани са без миризма, а течните са със специфична бензинова миризма.
  • Алканите са неразтворими във вода.
  • Химичните свойства на алканите подобни на метана.
  • Поради малката им реакционна способност са получили названието парафини (бедни на активност).
  • Алканите горят с отделяне на голямо количество топлина. Получава се вода и въглероден диоксид:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + Q където Q=топлина

  • Алканите участват в заместителни реакции с халогени. Последователно се заместват един, два или повече водородни атома. Получават се халогенопроизводни на алканите.Реакциите се извършват по верижно-радикалов механизъм.

1) C2H6 + Cl2 → C2H5Cl + HCl

2) C2H5Cl + Cl2 → C2H4Cl2 + HCl

3) C2H4Cl2 + Cl2 → C2H3Cl3 + HCl

4) C2H3Cl3 + Cl2 → C2H2Cl4 + HCl

5) C2H2Cl4 + Cl2 → C2HCl5 + HCl

6) C2HCl5 + Cl2 → C2Cl6 + HCl

  • Освен връзките между CH при алканите могат да се разкъсат и връзките CC. Тези процеси протичат при високи температури или в присъствието на катализатори. Наричат се крекинг — процеси.

Разпространение[редактиране | edit source]

Алканите влизат в състава на нефта и природния газ. От тях те се получават за промишлени цели. Използват се като висококалорично гориво. Смес от газовете на пропан и бутан се използва в домакинството и като екологично чисто гориво за автомобилите. Алкани с висока молекулна маса влизат в състава на вазелините, които се използват в козметиката и медицината. От висшите алкани се получава парафин.

Вижте още[редактиране | edit source]

Външни препратки[редактиране | edit source]