Zasićeni ugljikovodici ili parafini,nazivaju se takvi biospojevi, u molekulama kojih su atomi ugljika povezani jednostavnom (jednostrukom) vezom, a sve ostale valencijske jedinice zasićene su atomima vodika.
Alkani: fizikalna svojstva
Prvi predstavnici homologne serije metana- plinovi, od S5N12 do S15N32 - tekućine, počevši od S16N34 - krute tvari. Povećanjem broja atoma ugljika u molekuli alkana prirodno se povećavaju njihova tališta i vrelišta.
Tačka ključanja razgranatih ugljikovodikalanac je mnogo niži u usporedbi s vrelištem njihovih izomera. Metan i etan su bez mirisa, hlapljivi tekući ugljikovodici imaju miris benzina (pentan i heksan) i kerozina, viši homolozi metana nemaju. Zasićeni ugljikovodici lakši su od vode i u njoj se praktički ne otapaju. Zasićeni ugljikovodici lako su topljivi u organskim otapalima, a tekući alkani i sami su izvrsna otapala.
Alkanes: kemijska svojstva
Te biospojeve karakterizira malareaktivnost. Oni su inertni, što se odražava i na njihovo ime - parafini. To je zbog činjenice da su u strukturi njihovih molekula atomi C i H povezani sigma vezama. Kemijska inertnost ovih tvari posljedica je strukturnih značajki njihovih molekula. Potrebno je puno energije da se prekinu sigma veze. Osnovna kem. svojstva alkana, odnosno reakcije u koje ulaze, su reakcije nitriranja, halogeniranja, sulfonacije, sulfokloriranja, pucanja. Radikalne reakcije alkana iniciraju radikale, UV ili gama zračenje, perokside i zagrijavanje. S tim u vezi, karakteriziraju ih dvije vrste reakcija: zamjena vodika puknućem veze "ugljik-vodik" i cijepanje molekule puknućem veza C-C ili C-H.
Alkani: kemijska svojstva. Radikalna reakcija halogeniranja
Ta se reakcija ponekad naziva i metalepsija. To može pokrenuti sunčeva svjetlost. U mraku na 250-400 ° C ili u prisutnosti katalizatora (bakreni klorid, kositreni klorid) atomi halogena uzastopno zamjenjuju atome vodika u molekulama alkana.
Alkani: kemijska svojstva. Reakcija nitriranja
Nitro skupina lako zamjenjuje vodik u tercijarnom,teži u sekundarnim i vrlo teški u primarnim atomima ugljika. Sada se u industrijskim razmjerima nitriranje alkana provodi u plinskoj fazi na 150-490 ° C s parom dušikovog oksida ili nitratne kiseline.
Alkani: kemijska svojstva. Reakcija sulfokloriranja
Smjesa utječe na zasićene ugljikovodikesumpor-dioksid i klor. Najčešći katalizatori su peroksidi ili UV zračenje. Ova se reakcija koristi za dobivanje sintetičkih deterdženata (deterdženata). Na alkilsulfokloride djeluju lužine, što dovodi do stvaranja alkalnih soli sulfonskih kiselina, strukturnih komponenata deterdženata (paste, prašci).
Zasićeni ugljikovodici su sirovina za sintezu različitih organskih tvari. Preduvjet za sintezu mnogih od njih je proizvodnja alkena ili nezasićenih ugljikovodika iz alkana.
Eliminacija vodika iz molekule alkana, ilidehidrogenacija, u prisutnosti katalizatora i zagrijavanja (do 460 ° C), omogućuje dobivanje potrebnih alkena. Razvijene su metode za oksidaciju alkana na niskim temperaturama u prisutnosti katalizatora (magnezijeve soli). To vam omogućuje da izravno utječete na tijek reakcije i dobijete potrebne oksidacijske produkte u procesu kemijske sinteze. Na primjer, oksidacijom viših alkana nastaju razni viši alkoholi ili više masne kiseline.
Razgradnja alkana događa se i kod drugihuvjeti (izgaranje, pucanje). Zasićeni ugljikovodici izgaraju plavim plamenom stvarajući ogromne količine topline. Ta im svojstva omogućuju upotrebu kao visokokalorično gorivo u svakodnevnom životu i u industriji.
