Для алканів характерна наявність. Алкани – визначення, будова, фізичні та хімічні властивості. – Гідрування ненасичених вуглеводнів

Алкани з хімічної точки зору являють собою вуглеводні, тобто загальна формула алканів включає виключно атоми вуглецю і водню. Крім того, що ці сполуки не містять жодних функціональних груп, вони утворюються лише за рахунок одинарних зв'язків. Такі вуглеводні називають насиченими.

Типи алканів

Усі алкани можна назвати у великі групи:

• Аліфатичні сполуки. Їх структура має вигляд лінійного ланцюжка, загальна формула алканів аліфатичного типу C n H 2n+2 де n - кількість атомів вуглецю в ланцюзі.
• Циклоалкани. Ці сполуки мають циклічну структуру, що зумовлює суттєву відмінність їх хімічних властивостей від лінійних сполук. Зокрема, структурна формула алканів цього обумовлює подібність їх властивостей з алкінами, тобто вуглеводнями з потрійним зв'язком між атомами вуглецю.

Електронна структура аліфатичних сполук

Ця група алканів може мати або лінійну, або розгалужену вуглеводневу ланцюг. Їхня хімічна активність є невисокою в порівнянні з іншими органічними сполуками, оскільки всі зв'язки всередині молекули є насиченими.

Молекулярна формула алканів аліфатичного типу говорить про те, що їхній хімічний зв'язок має sp 3-гібридизацію. Це означає, що всі чотири ковалентні зв'язки навколо атома вуглецю за своїми характеристиками (геометричними та енергетичними) є абсолютно рівноправними. При такому типі гібридизації електронні оболонки рівнів s та p атомів вуглецю мають однакову форму витягнутої гантелі.

Між атомами вуглецю зв'язок у ланцюгу є ковалентним, а між атомом вуглецю і водню він частково поляризований, при цьому електронна щільність відтягується до вуглецю, як до елемента більш негативного.

З цього випливає, що в їх молекулах існують тільки зв'язки C-C і C-H. Перші утворюються в результаті перекриття двох електронних гібридизованих орбіталей sp 3 двох атомів вуглецю, а другі утворюються при перекриванні орбіталі s водню і орбіталі sp 3 вуглецю. Довжина зв'язку C-C дорівнює 1,54 ангстрему, а зв'язку C-H - 1,09 ангстрему.

Геометрія молекули метану

Метан є найпростішим алканом, який складається лише з одного атома вуглецю та чотирьох атомів водню.

Завдяки енергетичній рівноправності його трьох 2p і однієї 2s орбіталей, отриманої в результаті sp 3 -гібридизації, всі орбіталі в просторі розташовані під однаковим кутом один до одного. Він дорівнює 109,47 °. Внаслідок такої молекулярної структури у просторі утворюється подоба трикутної рівносторонньої піраміди.

Прості алкани

Найпростішим алканом є метан, що складається з одного атома вуглецю та чотирьох атомів водню. Наступні у ряді алканів за метаном пропан, етан і бутан утворені трьома, двома та чотирма атомами вуглецю відповідно. Починаючи з п'яти атомів вуглецю в ланцюзі, сполуки отримали назву згідно з номенклатурою ІЮПАК.

Таблиця з формулами алканів та їх назвами наведена нижче:

При втраті одного водневого атома молекули алкану утворюється активний радикал, закінчення якого змінюється з "ан" на "іл", наприклад, етан C 2 H 6 - етил C 2 H 5 . Структурну формулу алкану етану наведено на фото.

Номенклатура органічних сполук

Правила визначення назв алканів та сполук на їх основі встановлені міжнародною номенклатурою ІЮПАК. Для органічних сполук діють такі правила:

1. Назва хімічної сполуки базується на назві його найдовшого ланцюга з атомів вуглецю.
2. Нумерацію атомів вуглецю слід починати з кінця, ближче до якого починається розгалуження ланцюга.
3. Якщо в з'єднанні присутні два або більше вуглецеві ланцюги однакової довжини, то як основний вибирається той, який має найменше радикалів, і вони мають простішу структуру.
4. Якщо в молекулі є дві і більше однакові групи радикалів, тоді в назві сполуки використовуються відповідні префікси, які подвоюють, потроюють і так далі назви вказаних радикалів. Наприклад, замість виразу "3-метил-5-метил" використовується "3,5-диметил".
5. Всі радикали записуються в алфавітному порядку до загальної назви з'єднання, при цьому префікси не беруться до уваги. Останній радикал пишеться разом з назвою самого ланцюга.
6. Числа, що відображають номери радикалів у ланцюзі, відокремлюються від назв дефісом, а самі цифри записуються через кому.

Дотримання правил номенклатури ІЮПАК дозволяє легко визначити молекулярну формулу алкану, наприклад, 2,3-диметилбутан має наступний вигляд.

Фізичні властивості

Фізичні властивості алканів багато в чому залежать від довжини вуглецевого ланцюга, що утворює конкретну сполуку. Основними властивостями є такі:

• Перші чотири представники, згідно із загальною формулою алканів, за нормальних умов перебувають у газоподібному стані, тобто це бутан, метан, пропан та етан. Що стосується пентану і гексану, то вони існують вже у вигляді рідин, а починаючи з семи атомів вуглецю, алкани є твердими речовинами.
• При збільшенні довжини вуглецевого ланцюга збільшується і щільність з'єднання, і навіть його температури фазових переходів першого роду, тобто температури плавлення та кипіння.
• Оскільки полярність хімічного зв'язку у формулі речовини алканів є незначною, вони не розчиняються у полярних рідинах, наприклад, у воді.
• Відповідно їх можна використовувати як хороші розчинники таких сполук, як неполярні жири, масла і воски.
• У домашній газовій плиті використовується суміш алканів, багата на третій член хімічного ряду - пропан.
• При кисневому горінні алканів виділяється велика кількість енергії у вигляді тепла, тому ці сполуки використовують як паливо.

Хімічні властивості

Зважаючи на наявність стабільних зв'язків у молекулах алканів, їхня реакційна здатність у порівнянні з іншими органічними сполуками є низькою.

З іонними та полярними хімічними сполуками алкани практично не реагують. Вони поводяться інертно в розчинах кислот та основ. Алкани вступають у реакцію лише з киснем та галогенами: у першому випадку йдеться про процеси окислення, у другому – про процеси заміщення. Деяку хімічну активність вони виявляють у реакціях з перехідними металами.

У всіх цих хімічних реакціях важливу роль відіграють розгалуження вуглецевого ланцюга алканів, тобто наявність у них радикальних груп. Чим їх більше, тим сильніше змінюється ідеальний кут між зв'язками 109,47° у просторовій структурі молекули, що призводить до створення напруги всередині неї і, як наслідок, збільшує хімічну активність такої сполуки.

Реакція простих алканів із киснем відбувається за такою схемою: C n H 2n+2 + (1,5n+0,5)O 2 → (n+1)H 2 O + nCO 2 .

Приклад реакції з хлором наведено нижче.

Небезпека алканів для природи та людини

Гептан, пентан і гексан є легкозаймистими рідинами і є небезпечними як для навколишнього середовища, так і для здоров'я людини, оскільки вони токсичні.

У таблиці представлені деякі представники низки алканів та їх радикали.

Алкани - насичені вуглеводні, у молекулах яких атоми вуглеців зайняті у вигляді простих зв'язків атомами водню. Тому для гомологів низки метану характерна структурна ізомерія алканів.

Ізомерія вуглецевого скелета

Для гомологів із чотирма і більше атомами вуглецю характерна структурна ізомерія щодо зміни вуглецевого скелета. Метильні групи СН 2 можуть приєднуватися до будь-якого вуглецю ланцюга, утворюючи нові речовини. Чим більше атомів вуглецю в ланцюзі, тим більше ізомерів можуть утворювати гомологи. Теоретична кількість гомологів обчислюється математично.

Мал. 1. Приблизна кількість ізомерів гомологів метану.

Крім мітильних груп до атомів вуглецю можуть приєднуватися довгі вуглецеві ланцюги, утворюючи складні розгалужені речовини.

Приклади ізомерії алканів:

• нормальний бутан або н-бутан (СН 3 -СН 2 -СН 2 -СН 3) та 2-метилпропан (СН 3 -СН(СН 3)-СН 3);
• н-пентан (СН 3 -СН 2 -СН 2 -СН 2 -СН 3), 2-метилбутан (СН 3 -СН 2 -СН(СН 3)-СН 3), 2,2-диметилпропан (СН 3 -С (СН 3) 2 -СН 3);
• н-гексан (CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3), 2-метилпентан (CH 3 -CH(CH 3)-CH 2 -CH 2 -CH 3), 3-метилпентан ( CH 3 -CH 2 -CH(CH 3)-CH 2 -CH 3), 2,3-диметилбутан (CH 3 -CH(CH 3)-CH(CH 3)-CH 3), 2,2-диметилбутан ( CH 3 -C(CH 3) 2 -CH 2 -CH 3).

Мал. 2. Приклади структурних ізомерів.

Розгалужені ізомери відрізняються від лінійних молекул фізичними властивостями. Алкани з розгалуженою структурою плавляться і киплять за нижчих температур, ніж лінійні аналоги.

Номенклатура

Міжнародна номенклатура ІЮПАК встановила правила найменування розгалужених кіл. Щоб назвати структурний ізомер, слід:

• знайти найдовшу ланцюг і назвати її;
• пронумерувати атоми вуглецю, починаючи з кінця, де найбільше заступників;
• вказати кількість однакових заступників числовими приставками;
• дати назви заступникам.

Назва складається з чотирьох частин, що йдуть одна за одною:

• цифри, що позначають атоми ланцюга, які мають заступники;
• числові приставки;
• назва заступника;
• назва головного кола.

Наприклад, у молекулі СН 3 -СН(СН 3)-СН 2 -С(СН 3) 2 -СН 3 головний ланцюг має п'ять атомів вуглецю. Значить, це пентан. У правого кінця більше розгалужень, тому нумерація атомів починається звідси. При цьому другий атом має два однакові заступники, що також відображається в назві. Виходить, що ця речовина має назву 2,2,4-триметилпентан.

Різні заступники (метил, етил, пропіл) перераховуються в назві за абеткою: 4,4-диметил-3-етилгептан, 3-метил-3-етілоктан.

Зазвичай використовуються числові приставки від двох до чотирьох: ді-(два), три-(три), тетра-(чотири).

Що ми дізналися?

Для алканів характерна структурна ізомерія. Структурні ізомери властиві всім гомологам, починаючи з бутану. При структурній ізомерії замісники приєднуються до атомів вуглецю у вуглецевому ланцюгу, утворюючи складні розгалужені ланцюги. Назва ізомеру складається з назв головного ланцюга, замісників, словесного позначення кількості замісників, цифрового позначення атомів вуглецю, до яких приєднані замісники.

Алкани мають загальну хімічну формулу C n H 2n + 2. Алкани варіюються за складністю від найпростішого випадку метану, CH 4, де n = 1 (іноді звана вихідною молекулою), до скільки завгодно великих молекул.

Крім цього стандартного визначення названа Міжнародним союзом теоретичної та прикладної хімії, у використанні деяких авторів термін алкану застосовується до будь-якого насиченого вуглеводню, у тому числі ті, які є моноциклічними (тобто циклоалкани) або поліциклічними.

В алкані кожен атом вуглецю має 4 зв'язки (або С-С або С-Н), і кожен атом водню приєднаний до одного з атомів вуглецю (як в С-Н-зв'язку). Найдовша серія зв'язаних атомів вуглецю в молекулі відома як її вуглецевий скелет або вуглецева основа. Число атомів вуглецю можна розглядати як розмір алкану.

Одна група вищих алканів являє собою воски, тверді речовини при стандартних температурі навколишнього середовища і тиску (Стидос (Стандартна температура та тиск навколишнього середовища)), для яких число атомів вуглецю у вуглецевому ланцюзі більше, що приблизно в 17 разів.

З повторними -CH 2 -ланками алкани становлять гомологічний ряд органічних сполук, у яких групи відрізняються молекулярною масою кратним 14,03 мк (загальна маса кожної такої метиленової ланкової одиниці, яка містить єдиний атом вуглецю з масою 12,01 мк та два атоми водню з масою ~ 1,01 мк кожен).

Алкани не дуже реакційноздатні і мають невелику біологічну активність. Їх можна розглядати як молекулярні дерева, на яких можуть бути підвішені більш активні/реакційні функціональні групи біологічних молекул.

Алкани мають два основні джерела: нафту (сира нафта) та природний газ.

Алкільна група, що зазвичай скорочено позначається символом R, являє собою функціональну групу, яка, подібно до алкану, складається виключно з зв'язаних атомів ациклічно зв'язаних атомів вуглецю і водню, наприклад метильної або етильної групи.

Структура класифікації

Насиченими вуглеводнями є вуглеводні, що мають лише окремі ковалентні зв'язки між їх атомами вуглецю. Вони можуть представляти:

• Лінійну (загальна формула C n H 2n + 2), в якій атоми вуглецю з'єднані у змієподібній структурі.
• Розгалужену (загальну формулу C n H2 n + 2, n> 2), де вуглецевий скелет відщеплюється в одному або кількох напрямках.
• Циклічну (загальну формулу C n H 2n , n> 3), де вуглецевий ланцюг пов'язаний з утворенням петлі.

Ізобутану для 2-метилпропану
Ізопентан для 2-метилбутану
Неопентану для 2,2-диметилпропану.

Хімічні властивості алканів

- Ви можете вивчити по цій, в повному, зрозумілому викладі.

Фізичні властивості алканів

Всі алкани безбарвні та не мають запаху.

Таблиця алканів.

Точка кипіння

Алкани відчувають міжмолекулярні сили Ван-дер-Ваальса. Більш сильні міжмолекулярні сили Ван-дер-Ваальса викликають вищі точки кипіння алканів.

Для сили Ван-Дер-Ваальсових сил існує два детермінанти:

• Число електронів, що оточують молекулу, що збільшується з молекулярною масою алкану
• Площа поверхні молекули

У стандартних умовах від CH4 до C4H10 алкани є газоподібними; Від C 5 H 12 до C 17 H 36 є рідинами; І після C18H38 вони є твердими. У міру того, як температура кипіння алканів в першу чергу визначаються за вагою, вона не повинна бути несподіванкою, що точка кипіння має майже лінійну залежність із розміром (молекулярна маса) молекули. Як правило, температура кипіння підвищується на 20-30 ° C для кожного вуглецю, що додається до ланцюга. Це правило застосовується і до інших гомологічних лав.

У фізичній хімії сили Ван-дер-Ваальса (або ван-дер-ваальсова взаємодія), названі на честь голландського вченого Йоханнеса Дідеріка Ван дер Ваальса, є залишковими силами тяжіння чи відштовхування між молекулами чи атомними групами, що не виникають із ковалентних зв'язків. Можна показати, що сили Ван-дер-Ваальса мають те саме походження, що й ефект Казимира, зумовлений квантовими взаємодіями з полем нульової точки. сили Ван-дер-Ваальса, що виникають в результаті, можуть бути притягуючими або відштовхуючими.

Прямоланцюговий алкан матиме точку кипіння вище, ніж алкан з розгалуженим ланцюгом через більшу площу поверхні, що знаходиться в контакті, таким чином, великі сили Ван-дер-Ваальса між сусідніми молекулами. Наприклад, порівняйте ізобутан (2-метилпропан) і н-бутан (бутан), які киплять при -12 і 0 ° С, і 2,2-диметилбутан і 2,3-диметилбутан, які киплять при 50 і 58 ° С відповідно . В останньому випадку дві молекули 2,3-диметилбутану можуть «замикатися» один з одним краще, ніж хрестоподібний 2,2-диметилбутан, тому великі сили Ван-дер-Ваальса

З іншого боку, циклоалкани, як правило, мають вищі точки кипіння, ніж їх лінійні аналоги через заблоковані конформації молекул, які дають площину міжмолекулярного контакту.

Точки плавлення

Точки плавлення алканів мають схожу тенденцію до точок кипіння з тієї ж причини, що й вище. Тобто, (за інших рівних умов) тим більше молекули, тим вище температура плавлення. Існує одна істотна відмінність між точками кипіння та температурами плавлення. Тверді речовини мають жорсткішу і фіксовану структуру, ніж рідини. Ця жорстка структура потребує енергії для руйнування. Таким чином, для кращого з'єднання твердих структур потрібно більше енергії для розриву. Для алканів це видно на графіці вище (тобто на зеленій лінії). Непарні алкани мають нижчу тенденцію до плавлення, ніж парні алкани. Це пояснюється тим, що навіть пронумеровані алкани добре укладаються у твердій фазі, утворюючи добре організовану структуру, яка потребує більшої енергії для розриву. Алкани з непарними номерами укладаються гірше, і тому організована структура ущільнення з більш «пухкою» вимагає менше енергії для розриву.

Точки плавлення алканів з розгалуженим ланцюгом можуть бути або вище, або нижче, ніж у відповідних алканів з прямим ланцюгом, знову ж таки залежно від здатності алкану, що розглядається, добре укладатися в твердій фазі: це особливо справедливо для ізоалканів (2 -метильні ізомери), які часто мають температури плавлення вищі, ніж температури лінійних аналогів.

Провідність та розчинність

Алкани не проводять електрику та не поляризуються електричним полем. Тому вони не утворюють водневих зв'язків і нерозчинні в полярних розчинниках, таких як вода. Оскільки водневі зв'язки між окремими молекулами води вирівняні далеко від молекули алкану, співіснування алкану та води призводить до збільшення молекулярного порядку (зменшення ентропії). Оскільки між молекулами води та молекулами алкану немає значного зчеплення, другий закон термодинаміки передбачає, що це зменшення ентропії має бути мінімізовано шляхом мінімізації контакту між алканом і водою: алкани, як кажуть, є гідрофобними в тому сенсі, що вони відштовхують воду.

Їхня розчинність у неполярних розчинниках відносно хороша, властивість, яка називається ліпофільністю. Різні алкани, наприклад, поєднуються у всіх пропорціях між собою.

Щільність алканів зазвичай збільшується з числом атомів вуглецю, але залишається меншою, ніж у води. Отже, алкани утворюють верхній шар як алкана-водної суміші.

Молекулярна геометрія

Молекулярна структура алканів безпосередньо впливає на їх фізичні та хімічні характеристики. Він отриманий з електронної конфігурації вуглецю, яка має чотири валентні електрони. Атоми вуглецю в алканів завжди sp 3 гібридизували, тобто, що валентні електрони, як кажуть, в чотирьох еквівалентних орбіталей, отриманих з комбінації 2 s орбітальних і трьох 2р-орбіталей. Ці орбіталі, що мають однакові енергії, розташовані просторово у вигляді тетраедра, кут між ними cos -1 (-1/3) ≈ 109,47°.

Довжини зв'язків та валентні кути

Молекула алкану має лише одинарні зв'язки C-H та C-C. Перші є наслідком перекриття sp 3 орбіталі вуглецю з 1s-орбіталлю водню; Останній перекриттям двох sp 3 -орбіталей на різних атомах вуглецю. Довжини зв'язків становлять 1,09×10 -10 м для зв'язку C-H і 1,54×10 -10 мкм для зв'язку C-C.

Просторове розташування зв'язків схоже на просторове розташування чотирьох sp3-орбіталей вони розташовані тетраедрично з кутом 109,47° між ними. Структурні формули, які є облігацію як під прямим кутом один до одного, в той час як і загальні та корисні, не відповідають дійсності.

Конформація

Структурна формула та кути зв'язку зазвичай недостатні для повного опису геометрії молекули. Існує ще один ступінь свободи для кожного вуглець-вуглецевого зв'язку: торсіонний кут між атомами чи групами, пов'язаними з атомами на кожному кінці зв'язку. Просторове розташування, що описується кутами крутіння молекули, відоме як його форма.

Етан утворює найпростіший випадок вивчення конформації алканов, оскільки є лише одне зв'язок C-C. Якщо подивитися вниз по осі C-C-зв'язку, побачите так звану проекцію Ньюмана. Атоми водню як на передньому, так і на задньому вуглецевому атомі мають кут 120 ° між ними, що обумовлено проекцією основи тетраедра на плоску площину. Однак кут кручення між даним атомом водню, приєднаним до переднього вуглецю, та заданим атомом водню, приєднаним до заднього вуглецю, може вільно змінюватися від 0° до 360°. Це є наслідком вільного обертання навколо простого вуглець-вуглецевого зв'язку. Незважаючи на цю свободу, важливі тільки дві граничні конформації: затемнена конформація і ступінчаста конформація.

Дві конформації, також відомі як ротамери, розрізняються за енергією: шахова конформація становить 12,6 кДж/моль нижче за енергією (більш стабільною), ніж затьмарена конформація (найменш стабільна).

Ця різниця в енергії між двома конформаціями, яка називається енергією кручення, мала в порівнянні з тепловою енергією молекули етану при температурі навколишнього середовища. Постійне обертання навколо зв'язку C-C. Час, необхідний переходу молекули етану з однієї шахової конформації в іншу, що еквівалентно обертанню однієї групи СН3 на 120 ° щодо іншої, становить близько 10 -11 с.

Вищі алкани є складнішими, але засновані на аналогічних принципах, при цьому антиперипланарна конформація завжди найбільш сприятлива навколо кожного вуглець-вуглецевого зв'язку. З цієї причини алкани зазвичай показані зигзагоподібно на діаграмах та в моделях. Фактична структура завжди дещо відрізнятиметься від цих ідеалізованих форм, оскільки відмінності в енергії між конформаціями малі в порівнянні з тепловою енергією молекул, оскільки молекули алканів не мають фіксованої структурної форми, незалежно від того, що може показувати модель.

Спектроскопічні властивості

Практично всі органічні сполуки містять вуглець-вуглецеві та вуглеводневі зв'язки і тому показують деякі особливості алканів у їх спектрах. Алкани відрізняються відсутністю інших груп і, отже, відсутністю інших характерних спектроскопічних ознак різних функціональних груп, таких як -ОН, -CHO, -COOH і т.д.

Інфрачервона спектроскопія

Вуглецевий водний метод розтягування дає сильне поглинання між 2850 і 2960 см -1 , в той час як вуглець-вуглецевий режим розтягування поглинає від 800 до 1300 см -1 . Методи вигину вуглець-водень залежать від природи групи: метильні групи показують смуги при 1450 см -1 та 1375 см -1 , тоді як метиленові групи показують смуги при 1465 см -1 та 1450 см -1 . Вуглецеві ланцюги з більш ніж чотирма атомами вуглецю демонструють слабке поглинання при температурі близько 725 см-1.

ЯМР-спектроскопія

Протон-резонанси алканів зазвичай виявляються при H = 0,5-1,5. Резонанси вуглецю 13 залежать від числа атомів водню, пов'язаних з вуглецем: C = 8-30 (первинний, метил, -CH 3), 15-55 (вторинний, метилен, -CH 2 -), 20-60 (третинний, Метин , С-Н) та четвертинний. Вуглець-13-резонанс четвертинних атомів вуглецю характеризується слабкістю через відсутність ядерного ефекту Оверхаузера та тривалим часом релаксації та може бути пропущений у слабких зразках або зразках, які не були опрацьовані протягом досить тривалого часу.

Мас-спектрометрія

Алкани мають високу енергію іонізації, а в молекулярної іон зазвичай слабкий. Фрагментацію фрагментації може бути важко інтерпретувати, але у разі розгалужених алканів вуглець ланцюг переважно розщеплюється на третинних або четвертинних вуглецях через відносну стабільність отриманих вільних радикалів. Фрагмент, що є результатом втрати однієї метильної групи (М-15), часто відсутній, а інший фрагмент часто відокремлений інтервалами чотирнадцяти масових одиниць, що відповідає послідовній втраті СН 2 -груп.

Способи одержання алканів

Про способи отримання алканів, ви також зможете дізнатися і вивчити по даній.

Алканами в хімії називають граничні вуглеводні, у яких вуглецевий ланцюг незамкнутий і складається з вуглецю, пов'язаних один з одним за допомогою одинарних зв'язків. Також характерною особливістю алканів є те, що вони зовсім не містять подвійних чи потрійних зв'язків. Іноді алкани називають парафінами, річ у тому, що парафіни власне і є сумішшю граничних вуглеців, тобто алканів.

Формула алканів

Формулу алкану можна записати як:

При цьому n більше або 1.

Алканам властива ізомерія вуглецевого скелета. При цьому з'єднання можуть приймати різні геометричні форми, як це показано на малюнку нижче.

Ізомерія вуглецевого скелета алканів

Зі збільшенням зростання вуглецевого ланцюга збільшується і кількість ізомерів. Так, наприклад, бутан має два ізомери.

Отримання алканів

Алкан зазвичай отримують різними синтетичними методами. Скажімо, один із способів одержання алкану передбачає реакцію «гідрування», коли алкани добуваються з ненасичених вуглеводів під впливом каталізатора та при температурі.

Фізичні властивості алканів

Алкани від інших речовин відрізняються повною відсутністю кольору, також вони не розчиняються у воді. Температура плавлення алканів підвищується зі збільшенням їхньої молекулярної маси і довжини вуглеводневого ланцюга. Тобто чим більш розгалуженим є алкан, тим більша температура горіння і плавлення. Газоподібні алкани взагалі горять блідо-блакитним або безбарвним полум'ям, при цьому виділяючи багато тепла.

Хімічні властивості алканів

Алкани в хімічному плані малоактивні речовини, внаслідок міцності міцних сигма зв'язків С-С та С-Н. У цьому зв'язку С-С неполярні, а С-Н малополярні. А так як все це види зв'язків, що мало поляризуються, які відносяться до сигму виду, то розриватися вони будуть за механізмом гомолітичному, в результаті чого утворюються радикали. І як наслідки хімічні властивості алканів є переважно реакції радикального заміщення.

Такий вигляд має формула радикального заміщення алканів (галогенування алканів).

Крім цього, також можна виділити такі хімічні реакції як нітрування алканів (реакція Коновалова).

Ця реакція протікає при температурі 140 С, причому найкраще саме з третинним атомом вуглецю.

Крекінг алканів – ця реакція протікає при дії високих температур та каталізаторів. Тоді створюються умови, коли вищі алкани можуть рвати зв'язки утворюючи алкани нижчого порядку.