Альканы

**Алька́ны** (таксама — *парафі́ны*) — насычаныя аліфатычныя ацыклічныя вуглевадароды лінейнай альбо разгалінаванай будовы, якія ўтрымліваюцца толькі простымі сувязямі і ствараюць гамалягічны шэраг з агульнай формулай CnH2n+2. Альканы — насычаныя вуглевадароды, таму ўтрымліваюць максімальна магчымую колькасьць атамаў вадароду. Кожны атам вугляроду ў малекулах альканаў знаходзіцца ў стане sp3-гібрыдызацыі. Усе чатыры сувязі накіраваны ў вяршыні тэтраэдра пад вуглом 109°28'. Сувязі C—C ўяўляюць сабою σ-сувязі. Даўжыня сувязі C—C складае 0,154 нм, даўжыня сувязі C—H — 0,1087 нм.

## Гамалягічны шэраг
Гамалягічны шэраг альканаў — шэраг альканаў, дзе кожны наступны павялічвае колькасьць атамаў вугляроду ды вадароду на -CH2 групу па формуле CnH2n+2. Ніжэй прыведзены толькі першыя дзесяць чальцоў шэрагу, у які тэарытычна можа ўваходзіць бясконцае мноства альканаў.

## Фізычныя ўласьцівасьці
* Тэмпэратура плаўленьня і кіпеньня павялічваюцца разам з малекулярнай масай і даўжынёй галоўнага вугляроднага ланцуга.
* Пры нармальных умовах (ціск 105 Па, тэмпэратура 0 °C), неразгалінаваныя альканы ад CH4 да C4H10 зьяўляюцца газамі, з C5H12 да C13H28 — вадкасьцямі, а з C14H30 і далей — цьвёрдымі рэчывамі.
* Тэмпэратура плаўленьня й кіпеньня паніжаецца ад менш разгалінаваных да больш разгалінаваных.
* Газападобныя альканы гараць бескаляровым альбо бледна-блакітным полымям з вылучэньнем вялізнай колькасьці цеплыні.

## Хімічныя ўласьцівасьці

**I. [[Хімічная рэакцыя|Рэакцыі]] замяшчэньня**

*1. Галагеніраваньне* (замяшчэньне атама вадароду атамам галагена — F, Cl, Br з утварэньнем галагеналькана)

CH4 + Cl2 --> CH3Cl + HCl

CH3Cl + Cl2 --> CH2Cl2 + HCl

CH2Cl2 + Cl2 --> CHCl3 + HCl

CHCl3 + Cl2 --> CCl4 + HCl

 Рэакцыя праходзіць пад дзеяньнем сьвятла (фотахімічная ланцуговая рэакцыя)

*2. Нітраваньне* (замяшчэньне атама вадароду нітрагрупай — NO2 з утварэньнем нітраальканаў)

CH3-CH3 + HO-NO2 (разв.) --> CH3-CH2-NO2 (нітраэтан) + H2O

 Звычайна для рэакцыі выкарыстоўваецца разьведзеная азотная кісьля пры t°=140°C і пры падвышаным альбо нармальным атмасфэрным ціску (рэакцыя М. І. Канавалава)

*3. Сульфіраваньне* (замяшчэньне атама вадароду сульфагрупай — SO3H з утварэньнем алькансульфакісьляў)

CH4 + HOSO3H --> CH3SO3H (сульфамэтан) + H2O

 Рэакцыя праходзіць пры невялікім нагрэве, выкарыстоўваюць кісьлю высокай канцэнтрацыі

**ІІ. Рэакцыі акісьленьня**

*1. Кіслародам паветра пры высокіх тэмпэратурах* (гарэньне):

а) Поўнае

2CH4 + 2O2 --> CO2 + 2H2O

б) Няпоўнае

2CH4 + 3O2 --> 2CO + 4H2O

CH4 + O2 --> C + +H2O

*2. Акісьленьне кіслародам паветра ў невялікіх тэмпэратурах у прысутнасьці каталізатара* (няпоўнае каталітычнае акісьленьне)

CH4 + O2 --> 2CH3OH (мэтанол)

CH4 + O2 --> HCOOH (мэтаналь) + H2O

2CH4 + O2 --> 2HCOOH (мэтанавая кісьля) + H2O

**III. "Крэкінг￼"** (расшчапленьне)

*1. Альканы (пачынаючы з бутана і вышэй у гамалагічным шэразе) пад уплывам высокіх тэмператур (1500°С і вышэй) расшчапляюцца:

H<sub>3</sub>C-CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>-CH<sub>3</sub> --> CH<sub>3</sub>-CH<sub>3</sub> (этан) + H<sub>2</sub>C=CH<sub>2</sub> ([[Этылен|этэн]]) 

*2. Пры каталітычным "крэкінге" (Al2O3 як каталізатар), адбываецца ізамерызацыя:*

H<sub>3</sub>C-CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>-CH<sub>3</sub> --> H<sub>3</sub>C-CH(CH<sub>3</sub>)-CH<sub>3</sub> (ізабутан альбо 2-мэцілпрапан па IUPAC)

*'IV. Дэгідраваньне (адшчапленьне атамаў вадароду)

*1. Дэгідраваньне ідзе ў высокіх тэмпературах на плацінавых (Pt), нікелевых (Ni), паладзіевых (Pd) каталізатарах:

H<sub>3</sub>C-CH<sub>3</sub> --> H<sub>2</sub>C=CH<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>

*2. Ізамерызацыя і дэгідраваньне:''

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 (гексан) --> С6Н6 (цыклагексан) + H2

## Крыніцы

## Літаратура
* «Репетитор по химии под редакцией А. С. Егорова» (Феникс, 2010)