Алкани

Сполуки, які складаються з двох елементів – Карбону та Гідрогену – називаються вуглеводні. Вуглеводні з відкиритим ланцюгом, або ациклічні вуглеводні, які не містять кратних зв’язків називаються алкани (насичені, або парафінові, вуглеводні), загальна формула яких CnH2n+2. Першим представником алканів є метан – CH4. За нормальних умов перші чотири алкани – гази, С5-C15 – рідини, решта – тверді речовини. Починаючи з бутану в алканів з’являється структурна ізомерія:

isomery

Кількість структурних ізомерів зростає зі збільшенням кількості атомів Карбону у молекулі. Для алканів існує конформаційна ізомерія і починаючи з гептану – оптична ізомерія. Атом карбону в алканах знаходиться в sp3 – гібридизованому стані Чотири гібридизовані орбіталі атома Карбону утворюють прості σ-зв’язки з s-орбіталями атомів Гідрогену або sp3-гібридизовоними орбіталями інших атомів Карбону.

Номенклатура алканів

За систематичною номенклатурою назва алканів має наступну структуру:

замісники + головний ланцюг + префікс -ан

Наприклад:

org1

Перші чотири алкани мають традиційні назви (метан, етан, пропан, бутан), а назви наступних утворюються від грецьких або латинських числівників з додаванням суфікса -ан.

Назви та формули нерозгалужених алканів
1 CH4 метан
2 C2H6 етан
3 C3H8 пропан
4 C4H10 бутан
5 C5H12 пентан
6 C6H14 гексан
7 C7H16 гептан
8 C8H18 октан
9 C9H20 нонан
10 C10H22 декан
11 C11H24 ундекан
12 C12H26 додекан
13 C13H28 тридекан
14 C14H30 тетрадекан
15 C15H32 пентадекан
20 C20H42 ейкозан
21 C21H44 генейкозан
22 C22H46 докозан
25 C25H52 пентакозан
30 C30H62 триаконтан
40 C40H82 тетраконтан
100 C100H202 гектан
1000 C1000H2002 кіліан

Для того щоб правильно називати алкани потрібно знати назви алкількиох замісників. Алкільні замісники (алкіли) – вуглеводневі залишки, утворені шляхом відщеплення атомів Гідрогену від молекули алкану. Варто пам’ятати, що алкіли і вільні радикали – це не одне і те саме. Алкіл – це залишок алкану, а радикал – це реальна частинка з неспареним електроном. Назви алкільного замісника утворюються від назви відповідного алкану заміною суфікса -ан на -ил(-іл). Назви деяких алкілів подано на малюнку:

org2