Alkanes: химични свойства

Ограничаването на въглеводороди или парафини,наречени такива биосъединения, в молекулите на които въглеродни атоми са свързани чрез проста (единична) връзка и всички други единици валентност са наситени с водородни атоми.

Alkanes: физични свойства

Първите представители на хомоложната серия метан- газове от С5Н12 до С15Н32 - течности, като се започне с С16Н34 - твърди вещества. С увеличаването на броя на въглеродните атоми в молекулата на алкан, точките на топене и точка на кипене естествено се увеличават.

Точката на кипене на въглеводородите с разклоненаВеригата е много по-ниска в сравнение с точката на кипене на техните изомери. Метан и етан са без мирис, летливи течни въглеводороди имат мирис на бензин (пентан и хексан) и керосин, по-високи хомолози на метан не. Ограничените въглеводороди са по-леки от водата и практически не се разтварят в нея. Наситените въглеводороди са силно разтворими в органични разтворители, а самите течни алкани са отлични разтворители.

Alkanes: химични свойства

Тези биосъединения се характеризират с малъкреактивност. Те са инертни, което се показва в тяхното име - парафини. Това се обяснява с факта, че в структурата на техните молекули С и Н атомите са свързани заедно чрез сигматични връзки. Химическата инертност на тези вещества се дължи на структурните характеристики на техните молекули. За да се прекъсне сигма-връзката, е необходимо да отделите много енергия. Основен химикал. свойства на алканите, т.е. реакциите, на които влизат, са реакции на нитриране, халогениране, сулфониране, сулфохлориниране, крекинг. Радикалните реакции на алканите инициират радикали, UV или гама лъчение, пероксиди, нагряване. В тази връзка, те се характеризират с два вида реакции: заместването на водород с прекъсване връзка "въглерод-водород" и разцепване на молекулата с разкъсване на С-С или C-H.

Alkanes: химични свойства. Радикалната халогенираща реакция

Тази реакция понякога се нарича металептична. Тя може да бъде инициирана от слънчева светлина. На тъмно при 250-400 ° С или в присъствието на катализатори (меден хлорид, калаен хлорид) халогенните атоми последователно заменят водородните атоми в молекулите на алкан.

Alkanes: химични свойства. Реакция на нитридиране

Нитро групата лесно замества водорода в третичния,тежки във вторичните и много тежки в първичните въглеродни атоми. Сега, в промишлен мащаб, азотирането на алкани се извършва в газова фаза при 150-490 ° С с азотен оксид или изпарения на нитратна киселина.

Alkanes: химични свойства. Реакция на сулфохлорирането

Ограничените въглеводороди се обработват със смес отсерен диоксид и хлор. Катализаторите най-често са пероксиди или ултравиолетови лъчи. Тази реакция се използва за получаване на синтетични детергенти (детергенти). На alkilsulfohloridy са основи, което води до образуването на алкални соли на сулфонови киселини, структурните компоненти на детергенти (пасти, прахове).

Наситените въглеводороди са суровини за синтеза на различни органични вещества. Предпоставка за синтеза на много от тях е производството на алкени или ненаситени въглеводороди от алкани.

Отцепване на водорода от алкан молекула илидехидрогениране, в присъствието на катализатори и при нагряване (до 460 ° С) позволява да се получат необходимите алкени. Методи за окисляване на алкани при ниски температури в присъствието на катализатори (магнезиеви соли) са разработени. Това позволява да се повлияе постепенно на протичането на реакцията и да се получат необходимите окислителни продукти в хода на химичния синтез. Например, окисляването на висши алкани води до различни висши алкохоли или висши мастни киселини.

Разцепването на алкани се случва и в другиусловия (изгаряне, напукване). Наситените въглеводороди горят със син пламък с освобождаване на огромно количество топлина. Тези свойства правят възможно използването им като висококалорично гориво както в ежедневието, така и в промишлеността.