Pochopte nomenklatúru a vlastnosti alkánov

V predchádzajúcej diskusii sme sa v krátkosti zoznámili s Alkánmi Alkenes Alkes ako so skupinou alifatických uhľovodíkov zložených z prvkov uhlíkových atómov (C) a atómov vodíka (H), ktoré sú spojené a tvoria otvorené reťazce. Môže byť rozvetvený, alebo nemusí.

Alkánové alkány majú tiež svoje príslušné rozdiely. Tentokrát však budeme hlbšie chápať alkány od ich významu, názvoslovia, až po ich fyzikálne a chemické vlastnosti. Aké to bude?

Alkány, ako už bolo opísané, sú nasýtené uhľovodíky s otvoreným reťazcom obsahujúce jednoduché väzby uhlík-uhlík. Všeobecný vzorec pre alkány je

C n H 2n + 2

V alkánoch, C - C a C - H, je σ väzba tvorená kombináciou sp3 hybridného orbitálu uhlíka a 1s orbitálu atómu vodíka.

Nomenklatúra

S odkazom na konvenciu IUPAC sa nomenklatúra alkánových zlúčenín píše pomocou vzorca: Prefix + Suffix. Kde predpona predstavuje počet atómov uhlíka v alkáne. Potom pridajte príponu "ana"

(Prečítajte si tiež: Alkány, Alkénske Alky, uhľovodíky, ktoré by sme mali vedieť)

Napríklad, CH 4 . Počet atómov uhlíka je jedna, a preto je splnený predpona a s pridaním prípony, názov IUPAC CH 4   je metán.

Izoméry

Alkány s viac ako tromi atómami uhlíka je možné usporiadať niekoľkými spôsobmi a vytvoriť tak rôzne štruktúrne izoméry.

Alkány môžu vykazovať izoméry reťazca. Napríklad dve možné C 4 H 10 izoméry  sú:

izomér2

Fyzikálne vlastnosti alkánov

Alkány sú nepolárne molekuly. C1 až C4 sú plyny, C5 až C17 sú kvapaliny a tie s 18 alebo viac atómami uhlíka sú pevné látky pri 298 K. Alkány sú bezfarebné a bez zápachu. Jeho bod varu stúpa so zvyšujúcou sa molekulovou hmotnosťou.

Chemické vlastnosti alkánov

Alkány sú všeobecne inertné voči kyselinám, zásadám, oxidačným činidlám a redukčným činidlám. Alkány prechádzajú iba substitučnými reakciami.

Charakteristickou reakciou alkánov je substitučná reakcia. Príklady substitučných reakcií sú halogenácia, nitrácia a sulfonácia. Reakcia prebieha prostredníctvom mechanizmu voľných radikálov.

Halogenácia

halogenácia

Nitrácia

nitrácia

Pálenie

pálenie2

Riadená oxidácia

oxidácia

Izomerizácia 

n-Alkány zahrievaním v prítomnosti bezvodého chloridu hlinitého a plynného chlorovodíka vedú k izomerizácii alkánov s rozvetveným reťazcom.

izomerizácia

Aromatizácia

aromatizácia

Pyrolýza alebo krakovanie: Vyššie alkány sa pri vyššej teplote zahrievania rozkladajú na nižšie alkány, alkény a ďalšie.

pyrolýza