Alkanar

Úr Wikipediu, frjálsa alfræðiritinu
(Endurbeint frá Alkan)
Jump to navigation Jump to search
Efnabygging metans, minnsta alkansins
Efnabygging metans, minnsta alkansins

Alkanar eru lífræn efnasambönd sem innihalda eingöngu kolefni og vetni (þ.e. kolvetni) þar sem öll atómin eru eintengd sín á milli og það er engin hringtenging[1].

Almenna efnaformúla alkana er CnH2n+2. Alkanar geta verið bæði línulegir og greinóttir. Einfaldasti alkaninn er metan (CH4) en einnig eru til mjög flóknir alkanar eins og 6-etýl-2-metýl-5-(1-metýletýl) oktan sem er ein af byggingarhverfum tetradekans.

Ekki eru allir sammála um skilgreiningu á alkönum. Skilgreiningin hér að ofan er fengin frá International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), samtökum sem halda utan um staðla í efnafræði, svo sem nafnakerfi og skilgreiningar. Sumir skilgreina alkana sem öll mettuð kolvetni, og leyfa þar einhringja (hringalkönum) og fjölhringja kolvetnum að fylgja með þó að þau hafi aðrar grunnformúlur (t.d. hafa hringalkanar formúluna CnH2n)[2].

Öll kolefnisatóm alkana hafa sp3- svigrúmablöndun og 4 sigmatengi, annað hvort C-C tengi eða C-H tengi og hvert vetnisatóm er tengt við kolefnisatóm. Lengsta kolefniskeðjan innan sameindarinnar kallast bakbein.

Ef hliðarhópar sameindar hafa alkanbyggingu kallast þeir alkýlhópar, minnsti alkýlhópurinn er metýlhópurin (-CH3) en þegar alkýlhópar eru stærri er oft skrifað -R í stað þess að skrifa upp alla formúluna.

Eðliseiginleikar alkana[breyta | breyta frumkóða]

Tafla með nokkrum alkenum[breyta | breyta frumkóða]

Alkane Formúla Suðumark [°C] Bræðslumark [°C] Eðlismassi [kg/m3] (at 20 °C) Byggingarhverfur
Metan CH4 -162 −182 0.656 (gas) 1
Etan C2H6 −89 −183 1.26 (gas) 1
Própan C3H8 −42 −188 2.01 (gas) 1
Bútan C4H10 0 −138 2.48 (gas) 2
Pentan C5H12 36 −130 626 (vökvi) 3
Hexan C6H14 69 −95 659 (vökvi) 5
Heptan C7H16 98 −91 684 (vökvi) 9
Oktan C8H18 126 −57 703 (vökvi) 18
Nónan C9H20 151 −54 718 (vökvi) 35
Dekan C10H22 174 −30 730 (vökvi) 75
Úndekan C11H24 196 −26 740 (vökvi) 159
Dódekan C12H26 216 −10 749 (vökvi) 355
Trídekan C13H28 235 -5.4 756 (vökvi) 802
Tetradekan C14H30 253 5.9 763 (vökvi) 1858
Pentadekan C15H32 270 10 769 (vökvi)
Hexadekan C16H34 287 18 773 (vökvi)
Heptadekan C17H36 303 22 777 (fast efni)
Oktadekan C18H38 317 28 781 (fast efni)
Nónadekan C19H40 330 32 785 (fast efni)
Íkósan C20H42 343 37 789 (fast efni)
Tríakontan C30H62 450 66 810 (fast efni)
Tetrakontan C40H82 525 82 817 (fast efni)
Pentakontan C50H102 575 91 824 (fast efni)
Hexakontan C60H122 625 100 829 (fast efni)
Heptakontan C70H142 653 109 869 (fast efni)

Efnaeiginleikar[breyta | breyta frumkóða]

Alkanar hvarfast mjög illa við flest önnur efni. Sýrufastar alkana eru á bilinu 50-70, eftir því hvaða aðferð er notuð til að mæla það, og eru þar af leiðandi mjög veikar sýrur og nánast ónæm gegn bösum.

Flest efnahvörf alkana eru stakeindahvörf og á það til dæmis við um fjölliðunarhvörf, bruna og efnahvörf við halógena.

Efnahvörf við súrefni[breyta | breyta frumkóða]

Allir alkanar hvarfast við súrefni í bruna, þó það verði erfiðara að kveikja í þeim því stærri sem þeir verða. Almenna efnajafnan fyrir fullkomin bruna er:

CnH2n+2 + (3/2n + 1/2 O2 → (n + 1) H2O + n CO2

Í súrefnissnauðum bruna geta kolmónoxíð og jafnvel sót myndast, eins og sýnt er hér að neðan:

CnH2n+2 + (n + 1/2) O2 → (n + 1) H2O + n CO
CnH2n+2 + (1/2n + 1/2) O2 → (n + 1) H2O + n C

Sem dæmi má nefna bruna metans:

2 CH4 + 3 O2 → 2 CO + 4 H2O
CH4 + 3/2 O2 → CO + 2 H2O

Tengt efni[breyta | breyta frumkóða]

Tilvísanir[breyta | breyta frumkóða]

  1. Chemistry (IUPAC), The International Union of Pure and Applied. „IUPAC - alkanes (A00222)“. goldbook.iupac.org. Sótt 20. janúar 2021.
  2. „Alkanes“. Chemistry LibreTexts (enska). 28. nóvember 2016. Sótt 20. janúar 2021.
Alkanar
Metan (CH4)Etan (C2H6)Própan (C3H8)Bútan (C4H10)Pentan (C5H12)Hexan (C6H14)Heptan (C7H16)Oktan (C8H18)Nónan (C9H20)Dekan (C10H22)