Наситените въглеводороди (парафини) ограничават алифатните въглеводороди, където има проста (единична) връзка между въглеродните атоми.
Всички останали валенции са наситени напълно с водородни атоми.
Наситените наситени въглеводороди имат общоформулата CnH2n + 2. При обикновени условия на членове на този клас проявяват слаб реактивността, така че те се наричат "парафин". Наситените въглеводороди започват с метан, който има молекулна формула CH4.
Това органично вещество е без мириси цвят, газът е почти два пъти по-лек от въздуха. В природата тя се образува по време на разлагането на животните и растителните организми, но само при липса на достъп до въздуха. Намира се в въглищните мини, в блатисти водни тела. В малки количества метанът е част от природния газ, който в момента се използва като гориво в производството, в ежедневието.
Този наситен въглеводород, принадлежащ към класа алкани, има ковалентна полярна връзка. Тетрадедната структура се обяснява с sp3 хибридизация на въглеродния атом, ъгълът на валентност е 109 ° 28 ".
Наситените въглеводороди могат да бъдат обозначени ссистематична номенклатура. Съществува определен ред на действие, който позволява да се вземат предвид всички разклонения, които съществуват в молекулата на крайния въглеводород. Първо, трябва да идентифицирате най-дългата въглеродна верига, след което да посочите въглеродните атоми. За да направите това, изберете частта на молекулата, в която има максимално разклонение (повече радикали). В присъствието на няколко идентични радикала в алкана, с тяхното име, уточнете префиксите: ди-, три-, тетра. За да се изясни позицията на активните частици в въглеводородна молекула, използвайте фигури. Крайният етап в името на парафините е индикация за самата въглеродна верига, с добавянето на наставката -ан.
Наситените въглеводороди се различават общосъстояние. Първите четири от представителните съединения са газообразен касови (от метан да бутан). С увеличаване на относителна молекулна маса, има преход към течност, и след това към твърдо състояние на агрегиране.
Наситените и ненаситени въглеводороди не се разтварят във вода, но могат да се разтварят в молекулите на органичните разтворители.
Какви видове изомеризъм са наситени въглеводороди? Примери за структурата на представители от този клас, започвайки с бутан, показват наличието на изомеризъм на въглеродния скелет.
Въглеродната верига се образува чрез ковалентполярните връзки, има зигзагов външен вид. Това е причината за промяната в пространството на основната верига, т.е., наличието на структурни изомери. Например, когато се променя подреждането на атомите в молекулата бутан, негов изомер, образуван - 2metilpropan.
Нека да разгледаме основните химични свойстванаситени въглеводороди. За представителите на този клас въглеводороди реакциите на присъединяване не са характерни, тъй като всички връзки в молекулата са единични (наситени). Алканите влизат в взаимодействия, свързани с замяната на водородния атом с халоген (халогениране), нитро група (нитриране). Ако формулите на наситените въглеводороди са с форма CnH2n + 2, тогава след заместване се образува вещество от състава CnH2n + 1CL, а също и CnH2n + 1NO2.
Процесът на заместване е свободен радикалмеханизъм. Първо, активните видове са образувани (радикали), след това, образуването на нови органични вещества. В реакцията с седма група (основна група) на периодичната таблица влиза всички алкани, но процесът протича само при повишена температура или в присъствие на фотон.
Също така за всички представители на серията метанхарактеристика е взаимодействието с кислорода във въздуха. По време на изгарянето въглероден диоксид, водни пари действат като реакционни продукти. Реакцията се придружава от образуването на значително количество топлина.
Когато метанът реагира с кислорода във въздухавъзможно е експлозия. Подобен ефект е характерен за другите представители на класа на ограничаващите въглеводороди. Ето защо смес от бутан и пропан, етан, метан е опасно. Например такива клъстери са характерни за въгледобивните мини, производствените цехове. В случай на нагряване на крайния въглеводород над 1000 ° С, се извършва разлагането му. По-високите температури водят до производството на ненаситени въглеводороди, както и до образуването на водороден газ. Процесът на дехидрогениране е от промишлено значение, позволява да се получат различни органични вещества.
За въглеводородите от метанови серии, като се започне с бутан, изомеризирането е характерно. Същността му се състои в смяната на въглеродния скелет, като се получават наситени въглеводороди с разклонен характер.
В метана се използва метан като природен газформа на гориво. Хлорните производни на метана са от голямо практическо значение. Например, хлороформ (трихлорметан) и йодоформ (triyodmetan) се използват в медицината, и въглероден тетрахлорид в процеса на изпаряване прекратява достъпа на кислород от въздуха, така че се използва при гасене на пожари.
Поради голямата стойност на калоричността на въглеводородите, те се използват под формата на гориво не само в промишленото производство, но и за домашни цели.
Смес от пропан и бутан, наречена "втечнен газ", е особено важна в района, където няма възможност за използване на природен газ.
Представители на въглеводороди в течностса горими за двигатели с вътрешно горене в автомобили (бензин). В допълнение, метанът е налична суровина за различни химически отрасли.
Например, разграждането и изгарянето на метансе използва за промишлено производство на сажди, което е необходимо за производството на печатарско мастило, както и синтеза на каучук от различни каучукови изделия.
За тази цел пещта се доставя с метанобемът на въздуха, така че да се извърши частично изгаряне на наситения въглеводород. Тъй като температурата се покачва, част от метана се разлага, като се образуват фино диспергирани сажди.
Метанът е основният източник на водород в индустрията, използвана за синтеза на амоняк. За да се извърши дехидрогениране, метанът се смесва с водна пара.
Процесът протича при температура около 400 ° С,се използват налягания от порядъка на 2-3 MPa, алуминиеви и никелови катализатори. При някои синтези се използва смес от газове, която се образува в този процес. Ако последващите преобразувания включват използването на чист водород, тогава се извършва каталитично окисление на въглероден оксид чрез пара.
Когато се хлорират, смес от хлорни производниметан, имащ широко промишлено приложение. Например, хлорметанът е в състояние да абсорбира топлината, така че се използва като хладилен агент в съвременните хладилни инсталации.
Дихлорметанът е добър разтворител на органични вещества, използвани в химическия синтез.
В процеса се образува хлороводородрадикално халогениране, след разтваряне във вода, става хлороводородна киселина. Понастоящем метан се произвежда и от ацетилен, който е ценна химическа суровина.
Представители на хомоложната серия метан широкосе разпространяват в природата, което ги прави търсено вещество в много отрасли на съвременната индустрия. От хомолози на метан е възможно да се произведат въглеводороди с разклонена структура, които са необходими за синтеза на различни класове органични вещества. Най-висшите представители на алканския клас са суровините за производството на синтетични детергенти.
В допълнение към парафини, алкани, практически интереспредставляват и циклоалкани, наречени циклопарафини. Техните молекули съдържат и прости връзки, но особеността на представителите на този клас е наличието на циклична структура. И алкани и tsikloakany в голямо количество се използва като гориво природен газ, тъй като процесът е придружен от значителни количества топлина (отделяне на топлина). Понастоящем алканите и циклоалканите се считат за най-ценните химически суровини, поради което тяхната практическа употреба не се ограничава до типичните реакции на изгаряне.
