Indhold
Det alkaner er en klasse af carbonhydrider, hvori et variabelt antal kulstofatomer er forbundet sammen af enkeltbindinger, som et skelet, og hvert carbonatom er igen knyttet til hydrogenatomer, som eventuelt kan erstattes af andre atomer eller kemiske grupper.
Molekylformlen for alkaner er CnH2n + 2hvor C betegner carbon, H betegner hydrogen, og n repræsenterer antallet af carbonatomer. Alkaner er mættede kulbrinter. For at navngive dem, er suffikset “-år”.
Det kan tjene dig:
- Eksempler på Alkynes
- Eksempler på Alkenes
Klassifikation
Inden for alkanerne genkendes normalt to store grupper med en vigtig forskel mellem dem: åben kæde (også kaldet acyklisk) og lukket kæde (eller cyklisk).
Når de åbne kædeforbindelser ikke udgør nogen substitution af hydrogenerne, der ledsager hvert carbonatom, kaldes de lineære alkaner: disse er de enkleste alkaner. Når de præsenterer en udskiftning, kaldes de forgrenede alkaner. De mest almindelige substituenter er hydroxyl- og methylgrupper og halogener.
På den anden side er der forbindelser med en enkelt cyklus i molekylet og andre med flere; de kaldes henholdsvis monocykliske og polycykliske. Cykliske alkaner kan være homocyklisk eller heterocyklisk.
- Førstnævnte er dannet med eksklusiv intervention af kulstofatomer.
- I sidstnævnte deltager andre atomer, for eksempel ilt eller svovl.
Fysiske egenskaber
Generelt er de fysiske egenskaber af alkaner betinget af molekylær masse (igen knyttet til længde). Dem med det laveste antal kulhydrater er gasformig ved stuetemperatur er dem, der spænder fra 5 til 18 carbonatomer væsker, og over dette tal er solid (svarer til voks).
At være mindre tæt end vand, har en tendens til at flyde oven på den. Generelt er alkaner uopløselige i vand og opløselige i organiske opløsningsmidler. De præsenterer en høj grad af aktiveringsenergi.
Det alkaner er karakteriseret ved at være kemiske forbindelser af megetdårlig reaktivitet, hvorfor de også er kendt som "paraffiner" (på latin, parum affinis betyder "lav affinitet"). Den vigtigste reaktion, som alkaner kan gennemgå, er forbrænding, genererer varme, kuldioxid og vand i nærvær af ilt.
Alkaner er grundlaget for en vigtig række reaktioner forbundet med meget vigtige industrielle processer, da de er de mest traditionelle brændstoffer. De fremtræder også som slutprodukter af biologiske processer såsom metanogen gæring udført af nogle mikroorganismer.
Eksempler på alkaner
Vi vil nævne tyve alkaner, herunder nogle kendte lineære og forgrenede, mod slutningen af listen:
- Kloroform (fancy navn på trichlormethan; CHCl3) - dampene fra dette stof blev brugt som bedøvelsesmiddel i andre tider. Det er afbrudt til dette formål, fordi det har vist sig at beskadige vigtige organer, såsom lever eller nyrer. Dens anvendelse i dag er primært som opløsningsmiddel eller kølemiddel.
- Metan (CH4) - dette er den enkleste alkan af alle: den består kun af et kulstofatom og fire brint. Det er en gas, der forekommer naturligt ved nedbrydning af forskellige organiske substrater og er hovedkomponenten i naturgas. I nyere tid er det blevet anerkendt som en af de gasser, der bidrager mest til den såkaldte drivhuseffekt.
- Octane (C8H18) - dette er alkenen med otte carbonatomer og er af stor betydning, da den bestemmer den endelige kvalitet af naphtha, som er en blanding af forskellige kulbrinter. Denne kvalitet måles med oktantallet eller oktantallet for brændstoffet, der tager som reference en lavdetonerende (indeks 100) og en stærkt detonerende (indeks 0).
- Hexan (C6H14) - er et vigtigt opløsningsmiddel, indånding bør undgås, da det er meget giftigt.
- Butan (C4H10) - sammen med propan (C3H8), udgør de såkaldte flydende petroleumsgasser (LPG), som dannes i gasposer under olieudvindingsprocessen. Udskiftning af benzin eller diesel med LPG som brændstof fremmes i stigende grad, da det er et mere miljøvenligt kulbrinte ved kun at udsende kuldioxid og vand i dets forbrænding.
- Icosano - det kaldes tyve-carbon alkanen (præfikset 'ico' betyder tyve)
- Cyclopropan - tidligere brugt som bedøvelsesmiddel
- n heptan - Denne alkan er den, der tages som reference for nulpunktet på oktanskalaen for benzin, hvilket ville være mindst ønskeligt, da det brænder eksplosivt. Det fås fra harpiks fra visse planter.
- 3-ethyl-2,3-dimethylpentan (C9H20)
- 2-methylbutan
- 3-chlor-4-n-propylheptan
- 3,4,6-trimethylheptan
- 1-phenyl-1-bromethan
- 3-ethyl-4-methylhexan
- 5-isopropyl-3-methylnonan
- bicyclopropan
- 1-brompropan
- 3-methyl-5-n-propyloctan
- 5-n-butyl-4,7-diethyldecan
- 3,3-dimethyl-decan
Det kan tjene dig:Eksempler på kulbrinter
