Alkaani

Wikipedia

Alkaani on hiilivety, jossa hiiliatomien välillä on vain yksinkertaisia kovalenttisia sidoksia. Koska alkaaneissa ei ole kaksois- eikä kolmoissidoksia, ne ovat tyydyttyneitä hiilivetyjä.

Jos alkaanissa ei ole rengasta, sen yleinen kaava on CnH2n+2. Yksinkertaisin alkaani on metaani (CH4).

Sisällysluettelo

[muokkaa] Fysikaaliset ominaisuudet

  • Alkaanit eivät liukene veteen käytännössä ollenkaan.
  • Alkaanit ovat vettä kevyempiä.
  • Haaroittumattomien alkaanien kiehumispisteet suurenevat hiiliketjun pituuden kasvaessa, kuten oheisesta taulukosta nähdään.
  • Huoneenlämpötilassa ja normaalipaineessa suoraketjuiset alkaanit metaanista butaaniin ovat kaasuja, pentaanista C17H36:een nesteitä ja siitä eteenpäin kiinteitä aineita.

[muokkaa] Nimeäminen

Suoraketjuisten n-alkaanien sulamis- ja kiehumispisteitä
Nimi Rakennekaava Sulamispiste (°C) Kiehumispiste (°C)
Metaani CH4 −182 −162
Etaani CH3CH3 −183 −89
Propaani CH3CH2CH3 −188 −42
Butaani CH3CH2CH2CH3 −138 −0,5
Pentaani CH3(CH2)3CH3 −130 36
Heksaani CH3(CH2)4CH3 −95 69
Heptaani CH3(CH2)5CH3 −91 98
Oktaani CH3(CH2)6CH3 −57 126
Nonaani CH3(CH2)7CH3 −54 151
Dekaani CH3(CH2)8CH3 −30 174
Undekaani CH3(CH2)9CH3 −26 196
Dodekaani CH3(CH2)10CH3 −10 216

Sykloalkaanit nimetään liittämällä hiilivedyn nimeen syklo-etuliite ja hiilien numerointi aloitetaan siitä hiilestä johon on liittynyt jokin substituentti.

[muokkaa] Reaktiot

Alkaanit eivät reagoi kovin helposti, koska niiden hiili-hiili- ja vety-hiilisidokset ovat vahvoja kovalenttisia sidoksia.

[muokkaa] Substituutio

Substituutioreaktiossa jokin atomi tai atomiryhmä korvautuu toisella atomilla tai atomiryhmällä. Halogeeneja liitettäessä reaktiota kutsutaan halogenoinniksi. Substituutioreaktio tapahtuu vain valossa tai kuumennettaessa. Metaanin reagoidessa kloorin kanssa syntyy useiden yhdisteiden seos:

  • CH4 + Cl2 → CH3Cl + CH2Cl2 + CHCl3 + CCl4 + HCl

[muokkaa] Palaminen

Alkaanien palaminen tuottaa runsaasti energiaa (eli reaktio on eksoterminen), hiilidioksidia ja vettä:

  • CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O

[muokkaa] Krakkaus

Teollisuudessa suuria hiilivetyjä voidaan pilkkoa pienemmiksi korkeassa lämpötilassa ja katalysaattorin läsnä ollessa. Reaktiota kutsutaan krakkaukseksi.