Ალკანთა ქიმიური თვისებები

მეთანი და მისი ჰოლოლოგები ეწოდებათ გაჯერებული (გაჯერებული) პარაფინის ნახშირწყალბადები ან ალკანები. საბოლოო სახელწოდება მოცემულია ორგანულ ნივთიერებებზე (მათ აქვთ საერთო ქიმიური ფორმულა CnH2n + 2, რომელიც ასახავს ნახშირწყალბადების საერთაშორისო ნომენკლატურის შესაბამისად მოლეკულებს, რომელთა ატომები იკვებება ნახშირწყალბადების ან ნახშირბადის ნახშირბადის მარტივი კოვალენტური ობლიგაციების მიერ. მათ ორი ძირითადი წყარო აქვთ: ნედლი ნავთობი და ბუნებრივი გაზი. ალკოჰანის თვისებები ჰოლოლოგიურ სერიაში მოლეკულაში ნახშირბადის ატომების რაოდენობის ზრდასთან ერთად რეგულარულად განსხვავდება.

ჰოლოლოგიური სერიის პირველი ოთხი წარმომადგენელი ისტორიულად ჩამოყალიბდა სახელებს. მათ უკან ნახშირწყალბადები აღინიშნება ბერძენ ციფრებით დამთავრებული - ანუ. ყოველი მომდევნო ჰიდროკარბონატის შედარებით მოლეკულური წონა განსხვავდება წინა 14 საათისთვის. ალკანების ფიზიკური თვისებები , როგორიცაა დნობის წერტილი (congealing) და დუღილის წერტილი (კონდენსაცია), სიმჭიდროვე და refractive ინდექსი, ზრდის მოლეკულური წონის გაზრდას. მეთანიდან ბუტანიდან აირები, პენტაანედან პენტადეკენ-თხევადიდან, რასაც მოჰყვება მყარი. ყველა პარაფინი უფრო მსუბუქია, ვიდრე წყალი და არ დაიშლება. ალკანები მოიცავს:

• CH4 არის მეთანი;
• C2H6- ეთანი;
• C3H8 - პროპანი;
• C4H10 არის ბუტანი;
• C5H12- პენტაინი;
• C6H14- ჰექანი;
• C7H16- ჰემპანური;
• C8H18-octane;
• C9H20- არაანი;
• C10H22 - decane;
• C11H24- განმეორება;
• C12H26- დოდკანური;
• C13H28- ტრიდეკანი;
• C14H30- ტეტრადგანე;
• C15H32- პენტადეკანი;
• C16H34- ჰექსადექანი;
• C17H36- ჰეტეპადექენა;
• C18H38-octadecane;
• C19H40- არაადეკვატური;
• C20H42 - eicosane და ასე შემდეგ.

ალკანელების ქიმიური თვისებები ხასიათდება დაბალი აქტივობით. ეს აიხსნება არაპოლარული C-C და დაბალი პოლარული C-H ობლიგაციების ნათესავი ძალა, ისევე როგორც მოლეკულების ინტენსივობა. ყველა ატომს უკავშირდება ერთი σ-ობლიგაციები, რომლებიც ძნელია განადგურება მათი დაბალი პოლარიზმით. მათი რღვევის განხორციელება შესაძლებელია მხოლოდ გარკვეულ პირობებში, რადიკალების ჩამოყალიბებით, რომელიც დამთავრდება შესაბამისი პარაფინის ნაერთების სახელების დასასრულით. მაგალითად, პროპან-პროპილი (C3H7-), ეთანური ეთილის (C2H5-), მეთანი - მეთილი (CH3-) და ასე შემდეგ.

ალკანელების ქიმიური თვისებები მიუთითებს ამ ნაერთების ინერტულობაზე. ისინი რეაქციებს არ შეუძლიათ. ჩანაცვლება რეაქციები დამახასიათებელია მათთვის. პარაფინის ნახშირწყალბადების ოქსიდაცია (წვა) მხოლოდ მაღალ ტემპერატურაზე ხდება. ისინი შეიძლება დაჟანგული იქნას ალკოჰოლური სასმელების, ალდეჰიდებისა და მჟავების მიმართ. 450-500 ° C ტემპერატურაზე მაღალ alkanes- ს რეგისტრაციის შედეგად (ნახშირწყალბადების თერმული დაშლის პროცესი), იცვლება ნახშირწყალბადები, ქვედა მოლეკულური მასით. გაზრდის ტემპერატურა, თერმული რღვევა პიროლიზს უწოდებენ.

ალკანელების ქიმიური თვისებები დამოკიდებულია არა მხოლოდ ნახშირბადის ატომების მოლეკულაში, არამედ სტრუქტურაზე. ყველა პარაფინი შეიძლება განცალკევებული იყოს ნორმალური გზით (ყოველი C ატომი შეიძლება დაკავშირებული იყოს არაუმეტეს 2 ნახშირბადის ატომთან) და იზო-სტრუქტურები (C ატომი შეიძლება დაკავშირებულ იქნას 4 სხვა C ატომში, ამის გამო მოლეკულას გააჩნია სივრცითი სტრუქტურა). მაგალითად, პენტენმა და 2,2-dimethylpropane- ს აქვთ იგივე მოლეკულური წონა და ქიმიური ფორმულა C5H12, მაგრამ ისინი განსხვავდებიან ქიმიური და ფიზიკური თვისებებით: დნობის წერტილი მინუს 129.7 ° C და მინუს 16.6 ° C, დუღილის წერტილი 36.1 ° C და 9.5 ° C, შესაბამისად. Isomers უფრო ადვილად ჩართული ქიმიური რეაქციები, ვიდრე ნახშირწყალბადები ნორმალური სტრუქტურის იგივე რაოდენობის C.

ალკანების დამახასიათებელი ქიმიური თვისებები არის ჩანაცვლებითი რეაქციები, რომლებიც მოიცავს ჰალოგენერაციას ან სულფონობას. პარაფინის ქლორთან ურთიერთქმედების შედეგად, მეთანის ქლორის წარმოებულები წარმოიქმნება რადიკალურ მექანიზმში ტემპერატურის ან სინათლის გავლენის ქვეშ: ქლორომეთანი CH3Cl, დიქლორომეტეანე CH2Cl2, ტრიქლორომეტეანე CHCl3 და ნახშირბადის ტეტრაქლორიდი CCl4. UV სინათლის ქვეშ შემავალი ალკანების სულფონებში, სულფონლის ქლორიდები მიიღება: R-H + SO2 + Cl2 → R-SO2-Cl + HCl. ეს ნივთიერებები გამოიყენება ზედაპირული ნივთიერებების წარმოებაში.