Алкан

от Уикипедия, свободната енциклопедия

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 C_nH_2n+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.

Съдържание

1 Получаване на алкани
2 Хомоложен ред на алканите и наименования
3 Състав и строеж
4 Свойства
5 Разпространение
6 Вижте още
7 Външни препратки

[редактиране] Получаване на алкани

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

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

[редактиране] Хомоложен ред на алканите и наименования

**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	C_nH_{2n + 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".

[редактиране] Състав и строеж

В състава на алканите участват само въглеродни и водородни атоми. Химичните връзки между въглеродните атоми са прости, неполярни ковалентни, а между въглердните и водородните атоми — слабо полярни. Молекулите на алканите са неполярни. В зависимост от строежа ва въглеродната верига алканите могат да бъдат с права, разклонена или циклична верига. Според IUPAC наименованията се образуват като за основа се вземе наименованието на най-дългата неразклонена верига, а останалите метиленови групи се разглеждат като заместители. При цикличните алкани пред името се добавя цикло- /напр. циклопентан, циклохексан/

[редактиране] Свойства

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

Алканите участват в заместителни реакции с халогени. Последователно се заместват един, два или повече водородни атома. Получават се халогенопроизводни на алканите.

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

Хлороетанът се използва в медицината и зъболечението за местна упойка. Дихлороетанът, дихлорометанът и тетрахлорметанът се използват като разтворители на органични вещества.

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

[редактиране] Разпространение

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.