Węglowodory nasycone - alkany.
Weglowodory nasycone są to zwiazki zawierajace tylko wegiel i wodór przy czym
wszystkie atomy wegla w czasteczcesą połączone wiazaniem pojedyńczym (C-C).
METAN-CH4
ETAN-C2H6
PROPAN-C3H8
BUTAN-C4H10
PENTAN-C5H12
HEKSAN-C6H14
HEPTAN-C7H16
OKTAN-C8H18
NONAN-C9H20
DEKAN-C10H22
Powyżej zestawiono nazwy i wzory weglowodorów nasyconych zawierających od jednego atomuwegla (CH4) aż do dziesieciu (C10H22) .Znane są weglowodory nasycone zawierajace w łańcuchu ponad 100 atomów węgla.
Nazwy węglowodorów nasyconych mają zakończenie – an Pierwsza część wyrazu określa liczbę atomów węgla , np.nazwa pentan pochodzi od greckiego wyrazu penta – pięć.
We wszystkich zwiazkach organicznych węgiel jest czterowartościowy. Cząsteczki weglowodorów nasyconych zawieraja typowy dla związów organicznych element strukturalny : wiazanie chemiczne między dwoma atomami tego samego pierwiastka . Zdolność atomu wegla do tworzenia trwałego wiązania chemicznego z drugim atomem węgla (C-C) i możliwość przedłużenia łańcucha (C-C-C-...) są główna przyczyną tego ,że liczba związków organicznych znacznie przewyższa liczbę związków nieorganicznych . Dzieki istnieniu trwałych wiązań węgie-węgiel
mogło powstać życie na Ziemi.
W czasteczkach węglowodorów nasyconych skrajne atomy węgla są połączone z trzema atomami wodoru :
H
H-C-
H
Do określenia takiegofragmentu cząsteczki używa sie nazwy metyl lub grupa metylowa i zapisuje sie w postaci CH3- . Wewnetrzne atomy węgla w łańcuchu węglowodoru nasyconego są połączone z dwoma atomami wodoru :
H
-C-
H
i tworza grupę zapisaną w postaci -CH2-
Szereg weglowodorów nasyconych jest przykładem tzw. Szeregu homologicznego.
Poszczególne rodzaje związków organicznych ,które tworzą szeregi
homologiczne , czyli szeregi w których sąsiadujace związki chemiczne różnia sie od siebie jedną grópą -CH2-(tzw grupę metylową).
Homologi , czyli związki należące do tego samego szeregu homologicznego , wykazują podobne właściwości fizyczne i chemiczne , zmieniające się stopniowo
w miarę zwrostu liczby grup -CH2- w cząsteczce ,czyli w miare wzrostu masy cząsteczkowej . Im bliżej siebie leżą homologi w szeregu , tym ich właściwości są bardziej do siebie podobne .
Własności fizyczne alkanów:
-od 1-4 atomów węgla w cząsteczce- gazy
-od 5-15 atomów węgla- ciecze
-powyżej 15 atomów węgla- ciała stałe
nie mieszają się z wodą
Własności chemiczne:
-w zależności od ilości dostarczonego tlenu ulegają 3 rodzajom spalania
a) spalanie całkowite- produkty reakcji to CO2 i H2O
C5H12+ 8O2 = 5CO2 + 6H2O
b) półspalanie- produkty to CO (tl.węgla II) i H2O
2C5H12 + 11O2 = 10CO + 12H2O
c) spalanie niecałkowite- produkty to C i H2O
C5H12 + 3O2 = 5C + 6H2O
METAN CH4
Właściwości fizyczne:
-gaz
-bezbarwny
-lżejszy od powietrza
-bardzo słabo rozpuszczalny w wodzie
Właściwości chemiczne :
-palny
-bezwonny
-wybuchowy
-gaz ten po zmieszaniu z tlenem w powietrzu po zapaleniu wybucha z wielką siłą
-nietoksyczny
-mało reaktywny