Температуры плавления алканов в гомологическом ряду обуславливают деление алканов на чётный и нечётный ряд (по количеству атомов углерода). Чётные гомологи плавятся при более высоких температурах, чем нечётные.
Плотность алканов меньше 1. Она сначала быстро, а затем медленно возрастает до значения 0,78 г/мл.
Так как молекулы алканов неполярные и трудно поляризуемые, поэтому в воде практически не растворяются.
В связи с тем, что поглощение спектра у алканов лежит в ультрафиолетовой области, они бесцветны.
Газообразные и твёрдые алканы не имеют запаха. (*Запах газа, используемого в промышленных и бытовых целях, обусловлен специальными добавками для того, чтобы в случае утечки, его можно было бы обнаружить). Жидкие алканы имеют специфический запах.
ЯМР - спектры алканов трудно расшифровываются.
По своему строению парафины представляют собой соединения насыщенные по химическим связям (отсюда и название «предельные»). Отсутствие свободных валентностей обуславливает их все важнейшие химические свойства. В частности, для алканов не характерны реакции присоединения.
Предельные углеводороды могут вступать в реакции замещения и реакции расщепления (крекинга), причём расщепления могут проходить по С-С или по С-Н связям. Не смотря на то что, энергия С-С связей меньше, чем связей С-Н, именно последняя наиболее доступна для атаки заместителей.
Предельные углеводороды способны с большим трудом в жёстких условиях окисляться, особенно высшие и разветвлённые алканы.
Если в молекуле алкана присутствуют не только первичные атомы углерода, то наиболее реакционно-способным является третичный атом углерода, затем вторичный, и только потом первичный. Это объясняется меньшим значением энергии связи С-Н у третичного атома углерода (см. табл. 1).
Рассмотрим их характерные химические свойства.
[ Реакции окисления.
а) полное окисление
Протекает с кислородом воздуха или в чистом кислороде. Реакция протекает с очень большим выделением энергии, что послужило возможностью использовать алканы, как топливо:
СnН2n+2+(1.5n+0.5)О2
nСО2+ (n+1)Н2О
+Q
б) неполное окисление
Низшие алканы горят без копоти, с увеличением молекулярной массы алкана горение его сопровождается выделением несгоревшего углерода (копоти). Сравните горение природного газа и парафиновой свечки, состоящей из высших алканов. Это объясняется слишком большой массовой долей углерода в молекуле, в результате, он не успевает полностью окисляться, и выделяется в чистом виде. При дефиците кислорода возможно неполное сгорание любого углеводорода. Это приводит к образованию не только копоти, но и очень токсичного продукта горения – оксида углерода (II) – угарного газа.
СnН2n+2+(n+0.5)О2
nСО+ (n+1)Н2О
СnН2n+2+(0.5n+0.5)О2
nС+ (n+1)Н2О
Именно по этой при работа газовых приборов (газовых плит, водогрейных котлов, газовых колонок) необходим беспрепятственный приток свежего воздуха и отвод продуктов горения.. При нормальных условиях даже такие окислители, как хромовая смесь, водные растворы перманганата калия и многие другие на алканы, особенно низшие, не действуют. Частичное окисление протекает в жёстких условиях. Легче это происходит с высшими углеводородами, особенно имеющими третичный атом углерода. Часто эти реакции сопровождаются расщеплением молекулы алкана на более простые. Окисление алканов проходит через стадию гидроперекисей. Результатом этих реакций являются альдегиды, кетоны, спирты и, преимущественно, карбоновые кислоты.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.