Преглед на кода на Алкан

{{към пояснение}}{{Химкутия|картинка=Ethane-2D.png|картинка_описание=Модел на молекулата [[етан]]}}
'''Алканите''', с обща формула C<sub>n</sub>H<sub>2n+2</sub>, са [[Органично съединение|органични]] [[химично съединение|химични съединения]], принадлежащи към класа на ацикличните наситени [[въглеводород]]и. Най-простият представител е [[метан]]ът. Редицата продължава неограничено. Алканите се срещат в природата като съставна част на [[нефт]]а, но могат да се получат и чрез химичен синтез.

== Етимология ==
Наименованието ''алкани'' произтича от ''aliphas'' – масло, тъй като участват в растителните и животинските мазнини. Наименованието им ''парафини'' е свързано с ниската им химична активност.<ref>{{Cite book |last=Петров |first=Галин |title=Органична химия |year=2006 |publisher=Университетско издателство „Св. Климент Охридски“ |location=София |isbn=978-954-07-2382-2 |pages=141 – 162}}</ref>

== Хомоложен ред и номенклатура ==
{| class="wikitable"
|+ Алкани
! Наименование !! Химична формула
|-
| [[Метан]] || '''CH<sub>4</sub>'''
|-
| [[Етан]] || '''C<sub>2</sub>H<sub>6</sub>'''
|-
| [[Пропан]] || '''C<sub>3</sub>H<sub>8</sub>'''
|-
| [[Бутан (алкан)|Бутан]] || '''C<sub>4</sub>H<sub>10</sub>'''
|-
| [[Пентан]] || '''C<sub>5</sub>H<sub>12</sub>'''
|-
| [[Хексан]] || '''C<sub>6</sub>H<sub>14</sub>'''
|-
| [[Хептан]] || '''C<sub>7</sub>H<sub>16</sub>'''
|-
| [[Октан]] || '''C<sub>8</sub>H<sub>18</sub>'''
|-
| [[Нонан]] || '''C<sub>9</sub>H<sub>20</sub>'''
|-
| [[Декан (въглеводород)|Декан]] || '''C<sub>10</sub>H<sub>22</sub>'''
|-
| '''Обща формула''' || '''C<sub>n</sub>H<sub>2n + 2</sub>'''
|}

В този ред всеки следващ алкан се различава по състав от предходния с по една [[метиленова група]] (CH<sub>2</sub>)

Наименованията се получават от гръцките бройни съществителни с наставка ''-ан''. Първите четири наименования (метан, етан, пропан и бутан) са изключение и се използват тривиални наименования.

{| class="wikitable"
! colspan=6|Физични свойства на алканите
|-
| n || Название || {{abbr|Т.к.|Температура на кипене}} || {{abbr|Т.т.|Температура на топене}} || Плътност || Показатели
|-
| 1 || [[Метан]] || −164 || −182,48 || 0,466 (-452324) || -
|-
| 2 || [[Етан]] || −88,63 || −183,3 || 0,546 || -
|-
| 3 || [[Пропан]] || −42,1 || −189,7 || 0,5853 (-45) || -
|-
| 4 || [[Бутан (алкан)|Бутан]] || −0,5 || −138,35 || 0,5788 || 1,3326
|-
| 4а || [[Изобутан]] || −11,73 || −159,60 || 0,5510 || 1,3508
|-
| 5 || [[Пентан]] || 36,1 || −130 || 0,626 || 1,3575
|-
| 6 || [[Хексан]] || 68,7 || −95 || 0,659 || 1,3749
|-
| 7 || [[Хептан]] || 98,4 || −91 || 0,684 || 1,3876
|-
| 8 || [[Октан]] || 125,7 || −57 || 0,703 || 1,3974
|-
| 9 || [[Нонан]] || 150,8 || −54 || 0,718 || 1,4054
|-
| 10 || [[Декан (въглеводород)|Декан]] || 174,1 || −30 || 0,730 || 1,4119
|-
| 11 || [[Ундекан]] || 195,9 || −25,6 ||
|-
| 12 || [[Додекан]] || 216,3 || −9,7 ||
|-
| 13 || [[Тридекан]] || 235,5 || −6 ||
|-
| 14 || Тетрадекан || 253,6 || 5,5 ||
|-
| 15 || Пентадекан || 270,7 || 10 ||
|-
| 16 || [[Хексадекан]] || 287,1 || 18,1 ||
|-
| 17 || Хептадекан || 302,6 || 22 ||
|-
| 18 || Октадекан || 317,4 || 28 ||
|-
| 19 || Нонадекан || 331,6 || 32 ||
|-
| 20 || Ейкозан || 345,1 || 36,4 ||
|-
| 21 || Генейкозан || 215 (15 мм рт ст) || 40,4 ||
|-
| 22 || Докозан || 224,5 (15 мм рт ст) || 44,4 ||
|-
| 23 || Трикозан || 234 (15 мм рт ст) || 47,4 ||
|-
| 24 || Тетракозан || 243 (15 мм рт ст) || 51,1 ||
|-
| 25 || Пентакозан || 259 (15 мм рт ст) || 53,3 ||
|-
| 26 || Хексакозан || 262 (15 мм рт ст) || 57 ||
|-
| 27 || Хептакозан || 270 (15 мм рт ст) || 60 ||
|-
| 28 || Октакозан || 280 (15 мм рт ст) || 61,1 ||
|-
| 29 || Нонакозан || 286 (15 мм рт ст) || 64 ||
|-
| 30 || Триаконтан || 304 (15 мм рт ст) || 66 ||
|-
| 40 || Тетраконтан || – || 81,4 ||
|-
| 50 || Пентаконтан || 421 || 92,1 ||
|-
| 60 || Хексаконтан || – || 98,9 ||
|-
| 70 || Хептаконтан || – || 105,3 ||
|-
| 100 || Хектан || – || 115,2 ||
|-
|}

С изключение на първите три хомолога при алканите съществува само верижна изомерия. Алканите могат да бъдат с права (наречени ''нормални'', ''n''-) или разклонена верига (изоалкани). Когато два еднакви заместителя са свързани с един и същ въглероден атом, те се означават като ''геминални'' (''гем''-) изомери, а когато са на съседни атоми – ''вицинални'' (''виц''-). Алкани, при които въглероден атом е свързан с три метилови групи, се означават като ''неоалкани'' (''нео''-).

Алкани с циклична верига се обособяват в отделен клас, наречен ''циклоалкани''

== Състав и строеж ==
В състава на алканите участват само [[въглерод]]ни и [[водород]]ни атоми. [[химична връзка|Химичните връзки]] между въглеродните атоми са прости, неполярни [[ковалентна химична връзка|ковалентни]], а между въглеродните и водородните атоми – слабо полярни. Въглеродните атоми са в ''sp<sup>3</sup>''-хибридно състояние. [[молекула|Молекулите]] на алканите са неполярни.
[[Файл:Ethane conformation.gif|мини|дясно|Конформация в молекулата на [[етан]]а]]

== Свойства ==
* С увеличаване на молекулната [[маса]] [[температура|температурите]] на топене и кипене се повишават.
* Първите четири алкана при обикновени условия са [[газ]]ове, следващите до хексадекана са [[течност]]и, а след него са [[твърдо вещество|твърди вещества]].
* Газообразните и твърдите алкани нямат миризма, а течните имат специфична [[бензин]]ова миризма.
* Алканите са неразтворими във [[вода]], но разтворими в неполярни органични разтворители като ''CCl<sub>4</sub>''
* По химичните свойства алканите са подобни на метана.
* Поради малката си реакционна способност алканите са получили названието [[парафин]]и (бедни на активност).
* Алканите [[горене|горят]] с отделяне на голямо количество топлина. Получава се вода и [[въглероден диоксид]]:
*: <chem>CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O + Q</chem>
* Алканите участват в заместителни реакции с [[халоген]]и. Последователно се заместват един, два или повече водородни атома. Получават се халогенопроизводни на алканите. Реакциите се извършват по верижно-радикалов механизъм. Халогенирането протича под действие на пряка слънчева светлина.
*# <chem>C2H6 + Cl2 -> C2H5Cl + HCl</chem>
*# <chem>C2H5Cl + Cl2 -> C2H4Cl2 + HCl</chem>
*# <chem>C2H4Cl2 + Cl2 -> C2H3Cl3 + HCl</chem>
*# <chem>C2H3Cl3 + Cl2 -> C2H2Cl4 + HCl</chem>
*# <chem>C2H2Cl4 + Cl2 -> C2HCl5 + HCl</chem>
*# <chem>C2HCl5 + Cl2 -> C2Cl6 + HCl</chem>
* Хлороетанът се използва в [[медицина]]та и [[стоматология|зъболечението]] за местна [[упойка]]. [[Дихлороетан]]ът, [[дихлорометан]]ът и [[тетрахлорметан]]ът се използват като разтворители на [[органична химия|органични]] вещества. Трихлорометанът, известен като [[хлороформ]], е широко разпространено упойващо вещество. [[Фреон]]ите представляват алкани, чиито водородни атоми са заместени с флуорни и хлорни.
* Освен връзките ''C-H'' при алканите могат да се разкъсат и връзките ''C-C''. Тези реакции протичат при високи температури или в присъствието на [[катализатор]]и. Наричат се [[крекинг]]-процеси.

== Получаване ==
Алканите могат да се получат по различни лабораторни и промишлени методи. Основен природен източник на алкани са нефта и земния газ.
* Синтез на Вюрц

При взаимодействие на [[хлорометан]] с [[натрий]] се получават [[натриев хлорид]] и [[въглеводород]] със състав C<sub>2</sub>H<sub>6</sub>, наречен етан. Процесът е известен като [[реакция на Вюрц]].

: <chem>H3C-Cl + 2Na + Cl-CH3 -> H3C-CH3 + 2NaCl</chem>

Получаване на пропан по метода на Вюрц:
: <math>\mathrm{H_{3}CCl + 2\ Na + ClCH_{2}CH_{3} \longrightarrow {\begin{cases}CH_{3}CH_{2}CH_{3}\\CH_{3}CH_{3}\\CH_{3}CH_{2}CH_{2}CH_{3}\end{cases}} + 2NaCl}</math>

== Разпространение ==
Алканите влизат в състава на нефта и природния газ, откъдето се добиват за промишлени цели. Използват се като висококалорично гориво. Смес от газовете пропан и бутан се използва като екологично чисто гориво за [[автомобил]]ите. Алкани с висока молекулна маса влизат в състава на [[вазелин]]ите, които се използват в [[козметика]]та и [[медицина]]та. От висшите алкани се получава парафин.

== Вижте също ==
* [[Алкен]] и [[алкин]]
* [[Фреон]]

== Източници ==
<references />{{Нормативен контрол}}
[[Категория:Алкани]]