Főmenü megnyitása

Módosítások

10 bájt törölve ,  9 hónappal ezelőtt
Helyesírás és zöld linkek javítása.
[[Fájl:Isobutane-n-butane.png|bélyegkép|jobbra|Az elágazó szénláncú [[izobután]] és az el nem ágazó szénláncú [[bután]] szerkezete]]
 
Az '''alkánok''' a telített [[szénhidrogének]] egyik csoportját alkotják (a másik csoport a gyűrűt tartalmazó [[cikloalkánok]]). Nyílt láncú vegyületek, lehetnek elágazó és el nem ágazó szénláncúak. A [[szén]]atomok bennük csak [[szigma-kötés|σ(szigma)-kötésekkel]] kapcsolódnak egymáshoz, hozzájuk [[hidrogén]]atomok kapcsolódnak, ezek telítik a szénatomok fennmaradó vegyértékeit. Reakciókészségük kicsi, innen származik a '''[[paraffin]]''' nevük (parum affinis = kis reakciókészség). Egy paraffinnál az eggyel nagyobb szénatomszámú paraffin a szénatomon kívül két hidrogénatommal tartalmaz több atomot. Egymástól csak egy -[[szén|C]][[hidrogén|H]]<sub>2</sub>- ([[metiléncsoport|metilén]]-) csoportban különböznek, az alkánok [[homológ sor]]t alkotnak. Általános képletük: [[szén|C]]<sub>n</sub>[[hidrogén|H]]<sub>2n+2</sub>. A háromnál nagyobb szénatomszámú alkánoknál fellép az [[izoméria]] jelensége.
 
Az alkán elnevezést [[Johannes Wislicenus]] az [[alkoholok|alkohol]] szóból kiindulva vezette be.<ref>{{CitLib|aut=Fülöp József|tit=Rövid kémiai értelmező és etimológiai szótár|red=Pauz–Westermann Könyvkiadó Kft.|loc=Celldömölk|ann=1998|isbn=963 8334 96 7|pag=13}}</ref>
 
== Téralkatuk (konformáció) ==
 
=== Halogénezés ===
A legegyszerűbb alkán, a metán kis reakciókészsége miatt szobahőmérsékleten és sötétben nem reagál az egyébként reakcióképes [[klór]]ral. Megvilágítás hatására szobahőmérsékleten vagy 300&nbsp;°C feletti hőmérsékleten sötétben azonban a reakció végbemegy, [[klór-metánklórmetán]], [[diklór-metándiklórmetán]], [[kloroform|triklór-metántriklórmetán]] és [[szén-tetraklorid|tetraklór-metántetraklórmetán]] képződik a következő reakcióegyenletek szerint:
 
:<math>\mathrm{CH_4 + Cl_2 \rightarrow CH_3Cl + HCl}</math>
:<math>\mathrm{CHCl_3 + Cl_2 \rightarrow CCl_4 + HCl}</math>
 
A reakció [[szubsztitúció]]. A keletkező származékok aránya függ a kiindulási klór-metánklórmetán aránytól, metánfelesleg esetén klór-metánklórmetán, klórfelesleg esetén tetraklór-metántetraklórmetán keletkezik a legnagyobb mennyiségben. A metán klórozási reakciója exoterm folyamat, [[termodinamika]]ilag kedvező. Annak, hogy a klórozási reakció nem játszódik le szobahőmérsékleten és sötétben, nem termodinamikai, hanem [[reakciókinetika]]i oka van: nagy a reakció aktiválási energiája.
 
A reakció gyökös mechanizmus szerint játszódik le. Először a klórmolekula [[homolízis]]e történik meg, két klóratom (szabad gyök) keletkezik. A klóratomok reagálnak a metánnal, metilgyök és hidrogén-klorid keletkezik. A metilgyök klórmolekulákkal is reakcióba léphet, klór-metánklórmetán és klóratom jön létre. A keletkező klóratom reakcióképes, ez biztosítja, hogy folytatódjon a reakció. A klóratomok klórmolekulává, a metilgyökök etánná kapcsolódnak össze, ez okozhatja a reakció leállását. A reakció [[fluor]]ral nagyon heves. A [[bróm]]ozás is könnyen lejátszódik, viszont a [[jód]]ozás csak nehezen megy végbe.
 
A metánnál nagyobb szénatomszámú alkánok klórozása is gyökös mechanizmus szerint játszódik le. A reakció során többféle termék is képződik, ezek vagy a klóratomok számában, vagy azok helyzetében különböznek. A több, illetve a kevesebb halogént tartalmazó termékek aránya a kiindulási gázelegy összetételétől függ. A szénhidrogén nagy feleslege esetén főként monoklór-származék keletkezik.
:<math>\mathrm{R{-}CH_2{-}CH_2{-}CH_2{-}CH_2{-}R' \rightarrow R{-}CH_2{-}CH_3 + R'{-}CH{=} CH_2}</math>
 
A hőbontást gyakran [[izoméria|izomerizáció]] kíséri, az izomerizáció során normál szénláncú alkánokból elágazó szénláncú izomerek keletkeznek. Ezt a reakciót leginkább az [[alumínium-klorid]] katalizálja. A hőbontás gyakran dehidrogéneződéssel jár, az alkánokból telítetlen szénhidrogének, vagy gyűrűvé záródással [[aromás vegyületvegyületek]]ek is keletkezhetnek. Az aromás vegyületek képződésével járó reakció neve: dehidroaromatizáció. Például n-[[hexán]]ból [[benzol]] keletkezik. A dehidroaromatizációt finom eloszlású [[platina]] vagy molibdén-oxid és króm-oxid katalizátorok katalizálják.
 
== Előállításuk ==
A reakcióban képződő jód [[foszfor|vörösfoszfor]] jelenlétében visszaalakul hidrogén-jodiddá. (A foszfor a jóddal [[foszfor-trijodid]] képződése közben reagál, a foszfor-trijodid pedig [[víz]] hatására elbomlik).
 
Alkil-halogenidből [[Grignard-reagens]]en keresztül lejátszódó szintézissel is keletkezhet paraffin. A Grignard-reagens víz hatására könnyen hidrolizál alkánná, az alkán mellett bázisos [[magnézium]]-[[halogén|halogenid]] képződik.
 
:<math>\mathrm{R{-}Mg{-}X + H_2O \rightarrow R{-}H + Mg(OH)X}</math>
:<math>\mathrm{R{-}COONa + NaOH \rightarrow R{-}H + Na_2CO_3}</math>
 
[[AlkénAlkének]]ek vagy [[alkinalkinek]]ek katalitikus hidrogénezésekor szintén paraffinok (alkánok) képződnek.
 
:<math>\mathrm{R{-}CH{=}CH{-}R' + 2 \ H \rightarrow R{-}CH_2{-}CH_2{-}R'}</math>