Definícia
Alkány sú organické zlúčeniny zložené výlučne z uhlík a vodík atómy. Patria k uhľovodíkom a obsahujú iba väzby CC a CH. Alkány nie sú aromatické a nasýtené. Označujú sa ako alifatické zlúčeniny. Všeobecný vzorec acyklických alkánov je C
n
H
2n + 2
. Najjednoduchšie alkány sú lineárne alkány s jedným (metán), dvoma (etán), tromi (propán) alebo štyrmi (bután) uhlík atómy. S narastajúcou veľkosťou sa počet možných konštitučných izomérov prudko zvyšuje. Alkány môžu byť nerozvetvené (n-alkány) alebo rozvetvené. Cykloalkány existujú ako kruhy, napríklad cyklopentán alebo cyklohexán. Nenasýtené alkány s dvojitými väzbami sa nazývajú alkény a tie s trojitými väzbami sa nazývajú alkíny.
Zástupcovia (výber)
Názov substituentov je uvedený v zátvorkách. n-alkány:
- Metán (metyl)
- Etán (etyl)
- Propán (propyl)
- Bután (butyl)
- Pentán (pentyl)
- Hexán (hexyl)
- Heptán (Heptyl)
- Oktán (oktyl)
- Nonán (Nonyl)
- dekán (decyl)
- undekán (undecyl)
- Dodekan (Dodecyl)
Cykloalkány:
- Cyklopropán (cyklopropyl)
- Cyklobután (cyklobutyl)
- Cyklohexán (cyklohexyl)
- Cykloheptán (cykloheptyl)
- Atď
názvoslovie
Alkány majú príponu -an, alkény prípona -en a alkíny prípona -in. Cykloalkánom predchádza predpona cyklo-. Presný postup týkajúci sa nomenklatúry nájdete v literatúre.
vlastnosti
- Pretože im chýbajú elektronegatívne atómy ako napr kyslík a dusík, alkány sa netvoria vodík dlhopisy a majú nízku bod varu, Toto je na rozdiel od alkoholy or amíny.
- Alkány s nízkou molekulovou hmotnosťou hmota sú prítomné v plynnej forme. Vyššie alkány sú kvapalné, polotuhé a tuhé.
- So zvyšujúcim sa molekulárnym hmota, zvyšujú sa teploty varu a teploty topenia. Dôvod spočíva v rastúcich Van der Waalsových silách.
- Alkány sú hydrofóbne (nepolárne), a preto sú nerozpustné v voda.
- Kvapalné alkány majú hustotu <1 g / cm
3
(zvyčajne 0.7 g / cm
3
) a preto vznášať sa na voda. - Alkány môžu byť horľavé a výbušné.
Reakcia
Z dôvodu nedostatku funkčných skupín sú alkány relatívne nereaktívne. Spaľovanie alkánov:
- CH
4
(metán) +2
2
(kyslík) CO
2
(oxid uhličitý) + 2 H
2
O (voda)
Ďalšie reakcie:
- Halogenácie a iné substitúcie
- Praskanie (štiepanie)
Vo farmácii
Mnohé účinné farmaceutické zložky a excipienty sú substituované alkány. Hrajú dôležitú úlohu ako „kostra“ a ako substituenty. Používajú sa tiež ako rozpúšťadlá a extrakčné činidlá. Alkohol, vazelína a kerozíny sú vyrobené z alkánov.
Nepriaznivé účinky
Alkány sú hlavnými zložkami fosílnych palív ako napr ropa, zemný plyn a zodpovedajúce výrobky, ako napr benzín a naftu. Ich spaľovanie vedie k tvorbe oxidu uhličitého (CO
2
), ktorá je zodpovedná hlavne za globálne otepľovanie.