Углеводороды

3.Алканы

3.1. Алканы – это ациклическиеуглеводородылинейного или разветвлённого строения, содержащие толькопростые связии образующиегомологический рядс общей формулой CnH2n+2. Алканы являются насыщенными углеводородами и содержат максимально возможное число атомовводорода.
Типичным представителем данного класса является метан – СН4. Именно он начинает гомологический ряд алканов, обладает всеми свойствами, присущими остальным представителям парафинов. Первые представители данного класса углеводородов являются газообразными веществами, обладающими малой растворимостью в воде, специфическим запахом. Среди основных химических свойств, которыми обладают представители гомологического ряда алканов, выделим радикальное замещение. Галогенирование протекает при повышенной температуре либо наличии ультрафиолетового облучения. Реакция протекает в несколько стадий, характеризуется постепенным замещением атомов водорода галогеном. Свойства углеводородов ряда метана объясняются насыщенностью связи между углеродными атомами. Они не способны вступать в реакции присоединения, при этом отлично горят в кислороде воздуха с образованием углекислого газа, водяного пара, выделением достаточного количества тепловой энергии.
3.2.
Рисунок 7.
3.3. Формулы и температуры фазовых переходы первых пяти представителей предельных углеводородов

Формула	СН4	С2Н6	С3Н8	С4Н10	С4Н10	С5Н12
Название	метан	этан	пропан	бутан	изобутан	н-пентан
T плавления ^оС	–182,5	–182,8	–187,6	–138,4	–159,6	–129,8
T кипения ^оС	–161,5	–88,6	–42,1	–0,5	–11,7	+36,07

3.4. Для органических соединений характерно такое явление, как
изомерия. Изомеры – вещества, имеющие одинаковый состав, но различное строение. Первые три предельных углеводорода не имеют изомеров. Бутан существует в виде двух изомеров. С увеличением числа углеродных атомов в молекуле резко возрастает число изомеров.
Изомерных пентанов – три, гексанов – пять, гептанов – девять, деканов – семьдесят пять и далее количество их нарастает в геометрической прогрессии. Изомеры отличаются по физическим и химическим свойствам.
3.4. Все предельные углеводороды химически относительно неактивны. Это связано с тем, что для реакций с их участием необходим разрыв химических связей С–Н или С–С, которые характеризуются высокой прочностью. Наиболее важные реакции для них: окисление кислородом и крекинᴦ. Крекинг – процесс расщепления углеводородов с длинными цепями на молекулы меньшей длины, происходящий в присутствии катализаторов (каталитический крекинг) или при нагревании предельных углеводородов до 500÷700 °С под давлением (термический крекинг). Пример - реакция разложения бутана:
СН3–СН2–СН2–СН3 → СН3–СН3 + СН2=СН2.