Alkaanid: erinevus redaktsioonide vahel
99. rida: | 99. rida: | ||
Ammoniaagi sünteesiks vajalik vesinik saadakse peamiselt metaani konversioonireaktsioonil veeauruga. H<sub>2</sub> ja CO kasutatakse ka metanooli sünteesiks. |
Ammoniaagi sünteesiks vajalik vesinik saadakse peamiselt metaani konversioonireaktsioonil veeauruga. H<sub>2</sub> ja CO kasutatakse ka metanooli sünteesiks. |
||
==Asendusreaktsioon halogeenidega== |
===Asendusreaktsioon halogeenidega=== |
||
Valguse toimel toimub astmeline asendusreaktsioon, mille käigus vesiniku aatomid asenduvad halogeeni aatomitega. Asendusreaktsioon halogeenidega kuulub ahelreaktsioonide hulka. Soojuse või valguse toimel laguneb kloori molekul aatomiteks: Cl<sub>2</sub> → 2CL Seejärel reageerib kloori aatom metaaniga: CH<sub>4</sub> + Cl → CH<sub>3</sub>Cl + H |
Valguse toimel toimub astmeline asendusreaktsioon, mille käigus vesiniku aatomid asenduvad halogeeni aatomitega. Asendusreaktsioon halogeenidega kuulub ahelreaktsioonide hulka. Soojuse või valguse toimel laguneb kloori molekul aatomiteks: Cl<sub>2</sub> → 2CL Seejärel reageerib kloori aatom metaaniga: CH<sub>4</sub> + Cl → CH<sub>3</sub>Cl + H |
||
Redaktsioon: 6. juuli 2013, kell 14:14
See artikkel räägib tsükliteta küllastunud süsivesinikest; tsüklitega küllastunud süsivesinike kohta vaata artiklit Tsükloalkaanid |
See artikkel vajab toimetamist. (Aprill 2007) |
Alkaanid on süsiniku ja vesiniku ühendid, mille molekulides süsiniku aatomid on omavahel seotud kovalentse üksiksidemega. Mõnikord nimetatakse alkaane ka parafiinideks.
Leidumine ja saamine
Alkaanide nimetused
Tabel. Alkaanide nimetused
C-aatomite arv | Alkaan | C-aatomite arv | Alkaan |
---|---|---|---|
1 | metaan | 10 | dekaan |
2 | etaan | 11 | undekaan |
3 | propaan | 12 | dodekaan |
4 | butaan | 20 | (e)ikosaan |
5 | pentaan | 21 | henikosaan |
6 | heksaan | 30 | triakontaan |
7 | heptaan | 40 | tetrakontaan |
8 | oktaan | 50 | pentakontaan |
9 | nonaan | 100 | hektaan |
Füüsikalised omadused
- Metaani ja temaga sarnaste süsivesinike - alkaanide omadused muutuvad korrapäraselt süsiniku aatomite arvu suurenemisega molekulis.
- Metaan ja temale järgnevad alkaanid erinevad üksteisest aatomite rühma - CH2 - võrra. Niisugust ühendite rida nimetatakse homoloogiliseks reaks. Rea üldvalem on CnH2n + 2
- Metaani homoloogilise rea 4 esimest ühendit on gaasid, viiendast kuni kuueteistkümnendani vedelikud ja kõrgemad on tahked ained. Molekulmassi kasvuga homoloogilises reas suureneb alkaanide tihedus ning kasvab sulamis- ja keemistemperatuur.
- Alkaanid on vees peaaegu lahustumatud. Nad on hüdrofoobsed ehk vett-tõrjuvad.
- Homoloogilises reas muutuvad homoloogilise rea liikmete - homoloogide - füüsikalised omadused korrapäraselt. Molekulmassi suurenemisega kasvab homoloogide tihedus, sulamis- ja keemistemperatuur ning agregaatolek muutub : gaas → vedelik → tahke.
Keemilised omadused
Metaani homoloogilise rea liikmete keemilised omadused on ühesugused. Üldiselt nad keemilistesse reaktsioonidesse kergesti ei astu ning tavaliseks reaktsioonitüübiks on asendusreaktsioon.
Põlemine
Kõik alkaanid põlevad. Madalamad alkaanid põlevad vähemärgatava, kahvatu leegiga ja põlemissaadusteks on süsinikdioksiid ning veeaur: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O - õhuga segatuna moodustavad nad äärmiselt plahvatava segu.
Oksüdeerijate toime
Tavalisel temperatuuril alkaanid oksüdeerijate (nt KMnO4 ja K2Cr2O7) toimel ei reageeri.
Lagunemine kõrgel temperatuuril
Kõrgel temperatuuril alkaanid lagunevad. Reaktsioonisaadused sõltuvad temperatuurist, reaktsiooniajast ja katalüsaatorist:
- CH4 → 2H2 + C (tahm)
- 2CH4 → HC≡ CH + 3H2
Temperatuuril umbes 1500°C on reaktsioonisaadusteks tavaliselt etüün.
Konversioon veeauruga
Suurel temperatuuril 1000 °C ja nikkelkatalüsaatori manulusel reageerib metaan veeauruga. Reaktsioonisaaduste koostis sõltub metaani ja veeauru vahekorrast:
- CH4 + H2O → CO + 3H2
- CH4 + 2H2O → CO2 + 4H2
Ammoniaagi sünteesiks vajalik vesinik saadakse peamiselt metaani konversioonireaktsioonil veeauruga. H2 ja CO kasutatakse ka metanooli sünteesiks.
Asendusreaktsioon halogeenidega
Valguse toimel toimub astmeline asendusreaktsioon, mille käigus vesiniku aatomid asenduvad halogeeni aatomitega. Asendusreaktsioon halogeenidega kuulub ahelreaktsioonide hulka. Soojuse või valguse toimel laguneb kloori molekul aatomiteks: Cl2 → 2CL Seejärel reageerib kloori aatom metaaniga: CH4 + Cl → CH3Cl + H
Isomeerimine
Isomerisatsioonireaktsioon toimub kõrgel temperatuuril ja rõhul katalüsaatorite manusel. Alkaanidel esinevad isomeerid alates propaanist.
Ühendid ja nende kasutusalad
- Gaasilised alkaanid leiavad kasutamist kütte- ja majapidamisgaasina ning veeldatult nt. vedelgaasina. Vedelad alkaanid kuuluvad ka bensiini, nafta ja petrooleumi koostisse. Tahked alkaanid moodustavad parafiini.
- Alkaanide ja halogeenderivaadid leiavad rakendamist õlide, vaikude, rasvade ja plastmasside lahustitena. Triklorometaani - CHCl3 - tuntakse ka kloroformi nime all ja kasutatakse narkoosivahendina.
- Tetraklorometaani - CCl4 - kasutatakse tulekustutusvedelikuna. Difluorodiklorometaani - CF2Cl2 - rakendatakse külmutusseadmetes, aerosoolpakendis lakkide, mürkkemikaalide, parfüümide ja muu pihustusainena.