آلکان ها یکی از اعضای خانواده هیدروکربن ها می باشند

آلکان ها که با نام پارافین نیز شناخته می شوند از خانواده  هیدروکربن ها می باشند. که ساختار این ماده شیمیایی را 4 پیوند کوالانسیه به همراه 4 اتم هیدروژن و یا کربن تشکیل می دهند. در آلکان ها شما نمی توانید پیوندهای دو گانه و یا سه گانه ای از اتم های کربن را مشاهده نمایید. در نتیجه می توان آلکان ها را در دسته بندی هیدروکربن های آلیفاتیک قرار داد.

فرمول آلکان ها:

فرمول کلی آلکان‌ ها CnH2n+2 است.ترکیب هایی که در آن هر عضوی نسبت به عضو دیگر تفاوت مشخصی در مقدار ثابت داشته باشند. سری همولوگ می‌نامند و اعضای این سری، همولوگ خوانده می‌شود. خانواده آلکان‌ ها چنین سری همولوگی را تشکیل می‌دهند و اختلاف ثابت و پیاپی آن CH2 می‌باشد.

ساده‌ ترین آلکان، متان (CH۴) است که بخش عمده ای گاز طبیعی را تشکیل می‌دهد.

  • اتان (C2H۶)
  • پرویان(C3H۸)
  • یوتان(C4H۱۰) دیگر آلکان‌های گازی هستند.

ینتان(C5H۱۲)

هگزان (C6H۱۴)، هپتان (C7H۱۶) و اوکتان (C8H۱۸) مهم‌ترین آلکان‌ های مایع هستند. نام‌گذاری آلکان‌ها آیوپاک به عهده دارد.

ویژگی‌های ساختاری آلکان‌ها:

همه ی آلکان‌ ها:

  • گاز
  • مایع‌
  • یا جامد هایی بی‌رنگ

هستند که با افزایش تعداد کربن نقطه جوش و گرانروی (گرانروی یک مایع، میزان عدم تمایل آن را برای جاری شدن معین می‌کند) آن‌ ها افزایش می‌یابد. همه ی آلکان‌ ها در هوا با شعله زرد – آبی تمیزی می‌سوزند.

اتم کربن این امکان را دارد که با به اشتراک گذاشتن چهار الکترون لایه ظرفیتی خود با سایر اتم‌ها چهار پیوند کووالانسی ایجاد کند. اگر تمامی کربن‌های یک ترکیب در تشکیل پیوند کووالانسی از هیبریداسیون sp3 استفاده کرده باشند آن ترکیب آلکان نامیده می‌شود.

خواص فیزیکی آلکان ها

خواص فیزیکی آلکان‌ها از همان الگوی خواص فیزیکی متان پیروی می‌کند و با ساختار آلکان‌ ها سازگار است.

واکنشهای آلکان ها

آلکان‌ها و سیکلو آلکان‌ ها در مقایسه با ترکیب‌ های آلی که دارای گروه عاملی می‌ باشند، ترکیب‌های غیرفعالی هستند. برای مثال اغلب ترکیب‌های آلی با:

  • اسیدهای قوی
  • باز های قوی
  • اکسید کننده‌ها یا احیا کننده‌ ها واکنش

می‌دهند. اما آلکان‌ها و سیکلو آلکان‌ ها در این شرایط هیچگونه واکنشی نمی‌دهند، به این دلیل به آلکان‌ ها پارافین می‌گویند (در لاتین پارافین یعنی میل ترکیبی کم).

سوختن آلکان ها:

واکنش هیدروکربن‌ ها و به ویژه آلکان‌ ها با اکسیژن و تولید دی‌ اکسید کربن، آب و گرما، از جمله مهم‌ ترین واکنش‌ های آلکان هاست. این واکنش فوق‌ العاده گرماده است. سوختن کامل منجر به تولید آب و دی اکسیدکربن می‌شود. در صورت عدم وجود اکسیژن کافی سوختن ناقص انجام شده و تولید کربن مونوکسید یا کربن به شکل دوده می‌نماید.

انحلال‌پذیری:

طبق قاعده «شبیه، شبیه را حل می‌کند» آلکان‌ ها در حلال‌ های غیر قطبی مانند بنزن، اتر و کلروفرم حل می‌شوند و در آب و سایر حلال‌ های قطبی نامحلولند. هر چه نیروی جاذبه بین حلال و ترکیب زیادتر باشد و گروه‌ های عاملی مشابه داشته باشند قابلیت انحلال بیشتر می‌شود. درصورتی که آلکان‌ ها را به عنوان حلال در نظر بگیریم، آلکان‌ های مایع ترکیب‌ های کم قطبی را در خود حل کرده و ترکیب‌ های خیلی قطبی را حل نمی‌کنند.

چگالی:

با افزایش اندازه آلکان ها، دانسیته نسبی زیاد می‌ شود اما مقدار آن حدود ۰/۵ تا ۰/۸ می‌ باشد؛ بنابراین تمام آلکان‌ ها دانسیته کمتری از آب دارند. تعجبی ندارد که تقریباً تمام ترکیب‌ های آلی دانسیته کمتری از آب دارند زیرا مانند آلکان‌ ها به‌طور عمده از کربن و هیدروژن تشکیل شده‌اند

ایزومری در آلکان‌ها:

آلکان‌ ها می‌توانند راست‌ زنجیر یا شاخه‌ دار باشند. راست زنجیز ها آنهایی هستند که در ساختار آنها همه اتم‌ های کربن به یک یا دو اتم کربن دیگر متصل باشند. معمولاً کلمه نرمال در ابتدا یا انتهای نام آلکان راست زنجیر گفته می‌شود.

آلکان شاخه دار به نمونه هایی گفته می‌شود که در ساختار آن حداقل یک اتم کربن به ۳ یا ۴ اتم کربن دیگر متصل باشد. ترکیباتی که فرمول مولکولی یکسان دارند اما آرایش اتمی و فرمول ساختاری و خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوت دارند را نسبت به هم، هم پار یا ایزومر می‌نامند.

کاربرد عمده آلکان ها:

گاز طبیعی در حدود :

  • 70 درصد متان
  • 15 درصد اتان
  • 15 درصد پروپان است که به منبع آن بستگی دارد.

این گاز به سراسر جهان پمپ شده و ذخیره می شود.گاز طبیعی به راحتی مایع نمی شود و معمولا به صورت گاز فشرده (CNG) حمل می شود. گاز طبیعی مایع شده (LNG) به طور عمده متان است که با سرد کردن در دما های خیلی پایین ایجاد می شود و مخازن سرد شونده حمل می شود. پروپان و بوتان به راحتی در دمای اتاق در فشار ملایم مایع می شوند.

این گازها اغلب همراه نفت خام مایع به دست می آیند و در کپسول های فشار پایین به عنوان گاز نفت مایع شده (LPG) ذخیره می شوند. این گازها تمیز می سوزند و کنترل آلودگی آن ها به ندرت مورد نیاز است. منبع عمده تهیه آلکان ها ، پالایش نفت خام است.برش های عمده حاصل از تقطیر نفت خام و کاربرد آن ها در زیر آورده باشند.

منبع: ویکی پدیا



پاسخی بگذارید

Open chat
سلام ، چطور میتونم کمکتون کنم؟
Powered by