Sisu
The alkaanid on süsivesinike klass, milles muutuv arv süsinikuaatomid on ühendatud üksikute sidemetega, nagu luustik, ja iga süsinikuaatom on omakorda seotud vesiniku aatomid, mis võib lõpuks asendada muudega aatomid või keemilised rühmad.
Alkaanide molekulaarne valem on CnH2n + 2, kus C tähistab süsinikku, H tähistab vesinikku ja n tähistab süsinikuaatomite arvu. Alkaanid on küllastunud süsivesinikud. Nende nimetamiseks lisatakse järelliide “-aasta”.
See võib teile teenida:
- Alküünide näited
- Alkeenide näited
Klassifikatsioon
Alkaanides tunnustatakse tavaliselt kahte suurt rühma, millel on oluline erinevus: avatud kett (nimetatakse ka atsüklilisteks) ja suletud ahel (või tsükliline).
Kui avatud ahelaga ühendid ei asenda iga süsinikuaatomiga kaasas olevaid vesinikke, nimetatakse neid lineaarsed alkaanid: need on kõige lihtsamad alkaanid. Kui nad esitavad asenduse, siis neid kutsutakse hargnenud alkaanid. Kõige tavalisemad asendajad on hüdroksüül- ja metüülrühmad ning halogeenid.
Teiselt poolt on molekulis ühe tsükliga ühendeid ja teisi mitmega; neid nimetatakse vastavalt monotsüklilisteks ja polütsüklilisteks. Tsüklilised alkaanid võivad olla homotsükliline või heterotsükliline.
- Esimesed moodustuvad ainult süsinikuaatomite sekkumisel.
- Viimases osalevad teised aatomid, näiteks hapnik või väävel.
Füüsikalised omadused
Alkaanide füüsikalisi omadusi tingib tavaliselt molekulmass (omakorda seotud pikkusega). Need, kus süsinike arv on kõige väiksem, on gaasiline toatemperatuuril on need vahemikus 5 kuni 18 süsinikuaatomit vedelikudja selle numbri kohal on tahke (sarnane vahaga).
Olemine vähem tihe kui vesi, kipuvad sellel hõljuma. Üldiselt on alkaanid vees lahustumatud ja lahustuvad orgaanilistes lahustites. Neil on suur aktivatsioonienergia.
The alkaanid iseloomustab olemine keemilised ühendidhalb reaktiivsus, mistõttu neid nimetatakse ka parafiinideks (ladina keeles parum affinis tähendab "madal afiinsus"). Kõige olulisem reaktsioon, mille alkaanid võivad läbi viia, on põlemine, hapniku juuresolekul soojuse, süsinikdioksiidi ja vee tekitamine.
Alkaanid on aluseks olulistele mitmesugustele reaktsioonidele, mis on seotud väga oluliste tööstusprotsessidega, olles kõige traditsioonilisemad kütused. Need ilmuvad ka bioloogiliste protsesside, näiteks mõne poolt läbi viidud metanogeense kääritamise lõpptoodetena mikroorganismid.
Alkaanide näited
Loendi lõpus mainime paarkümmend alkaani, sealhulgas mõned tuntud sirged ja hargnenud alkaanid:
- Kloroform (väljamõeldud nimi triklorometaan; CHCl3) - selle aine aure kasutati varem anesteetikumina. See on sel eesmärgil lõpetatud, kuna on leitud, et see kahjustab olulisi elundeid, näiteks maksa või neere. Selle kasutamine on tänapäeval peamiselt lahusti või jahutusvedelikuna.
- Metaan (CH4) - see on kõige lihtsam alkaan: see koosneb ainult ühest süsinikuaatomist ja neljast vesinikust. See on gaas, mis tekib looduslikult erinevate orgaaniliste substraatide lagunemisel ja on maagaasi põhikomponent. Viimasel ajal on seda tunnistatud üheks gaasiks, mis panustab kõige enam nn kasvuhooneefekti.
- Oktaan (C8H18) - see on kaheksasüsinikeline alkaan ja sellel on suur tähtsus, kuna see määrab tööstusbensiini, mis on segu mitmesugused süsivesinikud. Seda kvaliteeti mõõdetakse kütuse oktaanarvu või oktaaniarvuga, mis võtab võrdlusena madala detoneeriva (indeks 100) ja väga detoneeriva (indeks 0).
- Heksaan (C6H14) - on oluline lahusti, sissehingamist tuleks vältida, kuna see on väga mürgine.
- Butaan (C4H10) - koos propaaniga (C3H8) moodustavad nn veeldatud naftagaasid (LPG), mis tekivad nafta ekstraheerimise käigus gaasikottides. Üha enam propageeritakse bensiini või diislikütuse asendamist kütusega vedelgaasiga, kuna see on keskkonnasõbralikum süsivesinik, eraldades selle põlemisel ainult süsinikdioksiidi ja vett.
- Icosano - seda nimetatakse kahekümne süsinikuga alkaaniks (eesliide "ico" tähendab kakskümmend)
- Tsüklopropaan - varem kasutatud anesteetikumina
- n heptaan - see alkaan on võrdlusalus bensiini oktaanarvu skaala nullpunktis, mis oleks kõige vähem soovitav, kuna see põleb plahvatuslikult. See on saadud teatud taimede vaigust.
- 3-etüül-2,3-dimetüülpentaan (C9H20)
- 2-metüülbutaan
- 3-kloro-4-n-propüülheptaan
- 3,4,6-trimetüülheptaan
- 1-fenüül-1-bromoetaan
- 3-etüül-4-metüülheksaan
- 5-isopropüül-3-metüülnonaan
- bitsüklopropaan
- 1-bromopropaan
- 3-metüül-5-n-propüüloktaan
- 5-n-butüül-4,7-dietüüldekaan
- 3,3-dimetüüldekaan
See võib teile teenida:Süsivesinike näited
