Verzadigde koolwaterstoffen of paraffines,dergelijke biocompounds worden genoemd, in de moleculen waarvan koolstofatomen zijn verbonden door een eenvoudige (enkele) binding, en alle andere valentie-eenheden zijn verzadigd met waterstofatomen.
Alkanen: fysische eigenschappen
De eerste vertegenwoordigers van de homologe methaanreeks- gassen, van С5Н12 tot С15Н32 - vloeistoffen, vanaf С16Н34 - vaste stoffen. Met een toename van het aantal koolstofatomen in het alkaanmolecuul, nemen hun smelt- en kookpunten natuurlijk toe.
Het kookpunt van vertakte koolwaterstoffenketen is veel lager in vergelijking met het kookpunt van hun isomeren. Methaan en ethaan zijn reukloos, vluchtige vloeibare koolwaterstoffen ruiken naar benzine (pentaan en hexaan) en kerosine, de hogere homologen van methaan niet. Verzadigde koolwaterstoffen zijn lichter dan water en lossen er praktisch niet in op. Verzadigde koolwaterstoffen zijn zeer goed oplosbaar in organische oplosmiddelen, terwijl vloeibare alkanen zelf uitstekende oplosmiddelen zijn.
Alkanes: chemische eigenschappen
Deze biocompounds worden gekenmerkt door een kleinereactiviteit. Ze zijn inert, wat tot uiting komt in hun naam - paraffines. Dit komt door het feit dat in de structuur van hun moleculen de C- en H-atomen zijn verbonden door sigma-bindingen. De chemische inertie van deze stoffen is te wijten aan de structurele kenmerken van hun moleculen. Het kost veel energie om sigma-banden te verbreken. Basis chem. eigenschappen van alkanen, dat wil zeggen de reacties waarin ze binnenkomen, dit zijn reacties van nitrering, halogenering, sulfonering, sulfochlorering, kraken. De radicale reacties van alkanen veroorzaken radicalen, UV- of gammastraling, peroxiden en verhitting. In dit opzicht worden ze gekenmerkt door twee soorten reacties: de vervanging van waterstof met het verbreken van de "koolstof-waterstof" -binding en het splitsen van het molecuul met het breken van de C-C- of C-H-bindingen.
Alkanen: chemische eigenschappen. Radicale halogeneringsreactie
Deze reactie wordt ook wel metallepsie genoemd.Het kan worden geïnitieerd door zonlicht. In het donker bij 250-400 ° C of in aanwezigheid van katalysatoren (koperchloride, tinchloride) vervangen halogeenatomen achtereenvolgens waterstofatomen in alkaanmoleculen.
Alkanen: chemische eigenschappen. Nitrerende reactie
De nitrogroep vervangt gemakkelijk waterstof in tertiaire,zwaarder in secundaire en zeer zwaarder in primaire koolstofatomen. Nu wordt op industriële schaal de nitrering van alkanen uitgevoerd in de gasfase bij 150-490 ° C met stikstofoxide of nitraatzuurdamp.
Alkanen: chemische eigenschappen. Sulfochloreringsreactie
Verzadigde koolwaterstoffen worden aangetast door een mengselzwaveldioxide en chloor. De meest voorkomende katalysatoren zijn peroxiden of UV-straling. Deze reactie wordt gebruikt om synthetische wasmiddelen (wasmiddelen) te verkrijgen. Alkylsulfochloriden worden beïnvloed door basen, wat leidt tot de vorming van alkalische zouten van sulfonzuren, structurele componenten van detergentia (pasta's, poeders).
Verzadigde koolwaterstoffen zijn een grondstof voor de synthese van verschillende organische stoffen. Een voorwaarde voor de synthese van veel van hen is de productie van alkenen of onverzadigde koolwaterstoffen uit alkanen.
Eliminatie van waterstof uit een alkaanmolecuul, ofdoor dehydrogenering, in aanwezigheid van katalysatoren en verwarming (tot 460 ° C), worden de nodige alkenen verkregen. Er zijn methoden ontwikkeld voor de oxidatie van alkanen bij lage temperaturen in aanwezigheid van katalysatoren (magnesiumzouten). Hierdoor kunt u direct het verloop van de reactie beïnvloeden en de nodige oxidatieproducten verkrijgen tijdens het proces van chemische synthese. De oxidatie van hogere alkanen produceert bijvoorbeeld een verscheidenheid aan hogere alcoholen of hogere vetzuren.
Afbraak van alkaan komt ook voor bij andereomstandigheden (verbranding, barsten). Verzadigde koolwaterstoffen branden met een blauwe vlam en genereren enorme hoeveelheden warmte. Door deze eigenschappen kunnen ze zowel in het dagelijks leven als in de industrie worden gebruikt als calorierijke brandstof.
