Definice
Alkany jsou organické sloučeniny složené výhradně z uhlík a vodík atomy. Patří k uhlovodíkům a obsahují pouze vazby CC a CH. Alkany nejsou aromatické a nasycené. Jsou označovány jako alifatické sloučeniny. Obecný vzorec acyklických alkanů je C
n
H
2n + 2
. Nejjednodušší alkany jsou lineární alkany s jedním (methan), dvěma (ethan), třemi (propan) nebo čtyřmi (butan) uhlík atomy. S rostoucí velikostí se počet možných konstitučních izomerů prudce zvyšuje. Alkany mohou být nerozvětvené (n-alkany) nebo rozvětvené. Cykloalkany existují jako kruhy, například cyklopentan nebo cyklohexan. Nenasycené alkany s dvojnými vazbami se nazývají alkeny a ti s trojnými vazbami se nazývají alkyny.
Zástupci (výběr)
Název substituentů je uveden v závorkách. n-alkany:
- Methan (methyl)
- Ethan (Ethyl)
- Propan (Propyl)
- Butan (butyl)
- Pentan (Pentyl)
- Hexan (hexyl)
- Heptan (Heptyl)
- oktan (oktyl)
- Nonan (Nonyl)
- dekan (decyl)
- undekan (undecyl)
- Dodekan (Dodecyl)
Cykloalkany:
- Cyklopropan (cyklopropyl)
- Cyklobutan (cyklobutyl)
- Cyklohexan (cyklohexyl)
- Cykloheptan (cykloheptyl)
- Atd.
Nomenklatura
Alkany nesou příponu -an, alkeny přípona -en a alkyny přípona -in. Cykloalkanům předchází předpona cyklo-. Přesný postup týkající se nomenklatury je uveden v literatuře.
Nemovitosti
- Protože jim chybí elektronegativní atomy jako např kyslík a dusík, alkany se netvoří vodík dluhopisy a mají nízké bod varu. To je v kontrastu s alkoholy or aminy.
- Alkany s nízkou molekulovou hmotností hmota jsou přítomny v plynné formě. Vyšší alkany jsou kapalné, polotuhé a pevné.
- S rostoucí molekulární hmotase zvyšují teploty varu a tání. Důvod spočívá ve zvyšování Van der Waalsových sil.
- Alkany jsou hydrofobní (nepolární), a proto nerozpustné v voda.
- Kapalné alkany mají hustotu <1 g / cm
3
(obvykle 0.7 g / cm
3
) a proto vznášet se na voda. - Alkany mohou být hořlavé a výbušné.
Reakce
Kvůli nedostatku funkčních skupin jsou alkany relativně nereaktivní. Spalování alkanů:
- CH
4
(methan) +2
2
(kyslík) CO
2
(oxid uhličitý) + 2 H
2
O (voda)
Další reakce:
- Halogenace a jiné substituce
- Praskání (rozdělení)
V lékárně
Četné aktivní farmaceutické přísady a pomocné látky jsou substituované alkany. Hrají důležitou roli jako „páteř“ a jako substituenty. Používají se také jako rozpouštědla a extrakční činidla. Tření alkoholu, vazelíny a kerosiny jsou vyrobeny z alkanů.
Nepříznivé účinky
Alkany jsou hlavními složkami fosilních paliv, jako jsou ropa, zemní plyn a odpovídající produkty jako např benzín a nafta. Jejich spalování vede k tvorbě oxidu uhličitého (CO
2
), který je zodpovědný hlavně za globální oteplování.