Definicija
Alkani su organski spojevi sastavljeni isključivo od ugljen i vodik atoma. Oni pripadaju ugljikovodicima i sadrže samo CC i CH veze. Alkani nisu aromatični i zasićeni. Nazivaju se kao alifatski spojevi. Opća formula acikličkih alkana je C
n
H
2n + 2
. Najjednostavniji alkani su linearni alkani s jednim (metan), dva (etan), tri (propan) ili četiri (butan) ugljen atoma. S povećanjem veličine, broj mogućih ustavnih izomera naglo se povećava. Alkani mogu biti nerazgranati (n-alkani) ili razgranati. Cikloalkani postoje u obliku prstenova, na primjer cilopentan ili cikloheksan. Zovu se nezasićeni alkani s dvostrukim vezama alkeni a oni s trostrukim vezama nazivaju se alkini.
Zastupnici (izbor)
Ime supstituenata navedeno je u zagradama. n-alkani:
- Metan (metil)
- Etan (etil)
- Propan (propil)
- Butan (butil)
- Pentan (pentil)
- Heksan (heksil)
- Heptan (heptil)
- Oktan (oktil)
- Nonan (nonyl)
- Dekan (Decil)
- Undecan (Undecyl)
- Dodekan (Dodecil)
Cikloalkani:
- Ciklpropan (ciklopropil)
- Ciklobutan (ciklobutil)
- Cikloheksan (cikloheksil)
- Cikloheptan (cikloheptil)
- Itd.
Nomenklatura
Alkani nose sufiks -an, alkeni sufiks -en, a alkini sufiks -in. Cikloalkanima prethodi prefiks ciklo-. Točan postupak u vezi s nomenklaturom pozivamo se na literaturu.
Nekretnine
- Budući da im nedostaju elektronegativni atomi kao što su kisik i dušik, alkani se ne stvaraju vodik obveznice i imaju nisku vrelište, To je u suprotnosti s alkoholi or amini.
- Alkani s niskomolekularnim masa prisutni su u plinovitom obliku. Viši alkani su tekući, polukruti i čvrsti.
- S porastom molekularne masa, vrelište i talište se povećavaju. Razlog leži u sve većim Van der Waalsovim snagama.
- Alkani su hidrofobni (apolarni) i zato nisu topljivi u voda.
- Tekući alkani imaju gustoću <1 g / cm
3
(obično 0.7 g / cm
3
) i stoga plutati na voda. - Alkani mogu biti zapaljivi i eksplozivni.
Reakcije
Zbog nedostatka funkcionalnih skupina, alkani su relativno nereaktivni. Izgaranje alkana:
- CH
4
(metan) + 2 O
2
(kisik) CO
2
(ugljični dioksid) + 2 H
2
O (voda)
Ostale reakcije:
- Halogenacije i druge zamjene
- Pucanje (cijepanje)
U farmaciji
Brojni aktivni farmaceutski sastojci i pomoćne tvari supstituirani su alkani. Oni igraju važnu ulogu kao "okosnice" i kao supstituenti. Također se koriste kao otapala i ekstraktori. Alkohol za trljanje, petrolat i kerozini izrađeni su od alkana.
Štetni učinci
Alkani su glavne komponente fosilnih goriva kao što su nafta, prirodni plin i odgovarajući proizvodi poput benzin i dizel. Njihovo izgaranje dovodi do stvaranja ugljičnog dioksida (CO
2
), koja je uglavnom odgovorna za globalno zagrijavanje.