Nasýtené uhľovodíky alebo parafíny,nazývajú sa také biozlúčeniny, v ktorých molekulách sú atómy uhlíka spojené jednoduchou (jednoduchou) väzbou a všetky ostatné valenčné jednotky sú nasýtené atómami vodíka.
Alkány: fyzikálne vlastnosti
Prví predstavitelia homológnej série metánu- plyny, od С5Н12 do Н15Н32 - kvapaliny, počnúc od Н16Н34 - tuhé látky. S nárastom počtu atómov uhlíka v molekule alkánu prirodzene rastie ich teplota topenia a varu.
Teplota varu rozvetvených uhľovodíkovreťazec je oveľa nižší v porovnaní s bodom varu ich izomérov. Metán a etán sú bez zápachu, prchavé kvapalné uhľovodíky majú vôňu benzínu (pentán a hexán) a petroleja, vyššie homológy metánu nie. Nasýtené uhľovodíky sú ľahšie ako voda a prakticky sa v nich nerozpúšťajú. Nasýtené uhľovodíky sú vysoko rozpustné v organických rozpúšťadlách a samotné kvapalné alkány sú vynikajúcimi rozpúšťadlami.
Alkanes: chemické vlastnosti
Tieto biozlúčeniny sa vyznačujú malýmireaktivita. Sú inertné, čo sa odráža aj v ich názve - parafíny. Je to spôsobené tým, že v štruktúre svojich molekúl sú atómy C a H spojené sigma väzbami. Chemická inertnosť týchto látok je spôsobená štruktúrnymi vlastnosťami ich molekúl. Rozbitie sigmatických väzieb si vyžaduje veľa energie. Základné chem. vlastnosti alkánov, to znamená reakcie, do ktorých vstupujú, sú to reakcie nitrácie, halogenácie, sulfonácie, sulfochlorácie, krakovania. Radikálne reakcie alkánov iniciujú radikály, UV alebo gama žiarenie, peroxidy, zahrievanie. Z tohto hľadiska sa vyznačujú dvoma typmi reakcií: nahradením vodíka prerušením väzby „uhlík-vodík“ a štiepením molekuly prerušením väzieb C-C alebo C-H.
Alkány: chemické vlastnosti. Radikálna halogenačná reakcia
Táto reakcia sa niekedy označuje ako metallepsia.Môže byť iniciovaný slnečným žiarením. V tme pri teplote 250 - 400 ° C alebo v prítomnosti katalyzátorov (chlorid meďnatý, chlorid cínatý) atómy halogénu postupne nahrádzajú atómy vodíka v molekulách alkánu.
Alkány: chemické vlastnosti. Nitridačná reakcia
Nitroskupina ľahko nahradzuje vodík v terciárnych skupinách,ťažšie v sekundárnych a veľmi ťažké v primárnych atómoch uhlíka. Teraz v priemyselnom meradle sa nitrácia alkánov uskutočňuje v plynnej fáze pri teplote 150 - 490 ° C oxidom dusnatým alebo parou kyseliny dusičnej.
Alkány: chemické vlastnosti. Sulfochloračná reakcia
Nasýtené uhľovodíky sú ovplyvnené zmesouoxid siričitý a chlór. Najbežnejším katalyzátorom sú peroxidy alebo UV žiarenie. Táto reakcia sa používa na získanie syntetických detergentov (detergentov). Na alkylsulfochloridy pôsobia alkálie, čo vedie k tvorbe alkalických solí sulfónových kyselín, štruktúrnych zložiek detergentov (pasty, prášky).
Nasýtené uhľovodíky sú surovinou na syntézu rôznych organických látok. Predpokladom pre syntézu mnohých z nich je výroba alkénov alebo nenasýtených uhľovodíkov z alkánov.
Vylúčenie vodíka z molekuly alkánu, prípdehydrogenácia za prítomnosti katalyzátorov a zahrievania (na teplotu 460 ° C) umožňuje získanie potrebných alkénov. Boli vyvinuté spôsoby oxidácie alkánov za nízkych teplôt v prítomnosti katalyzátorov (horečnaté soli). To vám umožní priamo ovplyvniť priebeh reakcie a získať potrebné oxidačné produkty v procese chemickej syntézy. Napríklad oxidáciou vyšších alkánov vznikajú rôzne vyššie alkoholy alebo vyššie mastné kyseliny.
K štiepeniu alkánov dochádza aj v inýchpodmienky (horenie, praskanie). Nasýtené uhľovodíky horia modrým plameňom a vytvárajú obrovské množstvo tepla. Tieto vlastnosti im umožňujú používať ako vysoko kalorické palivo v každodennom živote aj v priemysle.
