Doymuş hidrokarbonlar (parafinler), karbon atomları arasında basit (tek) bir bağın bulunduğu doymuş alifatik hidrokarbonlardır.
Diğer tüm değerler, hidrojen atomları ile tamamen doyurulur.
Предельные насыщенные углеводороды имеют общую SpN2p + 2 formülü. Normal şartlar altında, bu sınıfın temsilcileri zayıf reaktivite gösterirler, bu yüzden "parafinler" olarak adlandırılırlar. Doymuş hidrokarbonlar, CH4'ün bir moleküler formülü olan metan ile başlar.
Bu organik madde kokusuzdur.ve renk, gaz havadan neredeyse iki kat daha hafiftir. Doğada, hayvanların ve bitki organizmalarının ayrışması sırasında, ancak sadece hava erişiminin yokluğunda oluşur. Kömür madenlerinde, bataklık havuzlarında bulunur. Küçük miktarlarda metan, şu anda üretimde ve günlük yaşamda yakıt olarak kullanılan doğal gazın bir parçasıdır.
Alkan sınıfına ait olan bu doymuş hidrokarbon, kovalent bir polar bağa sahiptir. Dört yüzlü yapı, karbon atomunun sp3 hibridizasyonu ile açıklanmaktadır, değerlik açısı 109 ° 28 "dir.
Doymuş hidrokarbonlarsistematik isimlendirme. Doymuş hidrokarbon molekülünde bulunan tüm dalları hesaba katmanızı sağlayan belirli bir prosedür vardır. İlk önce en uzun karbon zincirini tanımlamanız, ardından karbon atomlarını numaralandırmanız gerekir. Bunu yapmak için, molekülün maksimum dallanmanın olduğu kısmı seçin (daha fazla radikal). Alkanda birkaç özdeş radikal varsa, önekleri adlarıyla belirtilir: di-, tri-, tetra. Bir hidrokarbon molekülündeki aktif parçacıkların konumunu netleştirmek için sayılar kullanılır. Parafin adındaki son adım, karbon zincirinin kendisini, ek ekli olarak belirtmektir.
Doymuş hidrokarbonlar agregada farklılık gösterirdurumu. Bu gişenin ilk dört temsilcisi gaz bileşikleri (metandan bütan). Nispi moleküler ağırlık arttıkça, sıvıya ve daha sonra katı agregasyon durumuna geçiş olur.
Doymuş ve doymamış hidrokarbonlar suda çözünmezler, ancak organik çözücülerin moleküllerinde çözünebilirler.
Doymuş hidrokarbonlar ne tür izomerizme sahiptir? Bütan ile başlayan bu sınıf temsilcilerinin yapısına örnekler, karbon iskeletinin bir izomerizminin varlığını gösterir.
Kovalent ile oluşan karbon zinciripolar bağlar, zikzak bir görünüme sahiptir. Uzaydaki ana zincirdeki değişimin, yani yapısal izomerlerin varlığının nedeni budur. Örneğin, bir bütan molekülündeki atomların düzenlenmesi değiştiğinde, onun izomeri, 2 metilpropan oluşur.
Temel kimyasal özellikleri göz önünde bulundurundoymuş hidrokarbonlar. Bu hidrokarbon sınıfının temsilcileri, ekleme reaksiyonları ile karakterize edilmez, çünkü moleküldeki tüm bağlar tektir (doymuş). Alkanlar, bir hidrojen atomunun bir halojen (halojenasyon), bir nitro grubu (nitrasyon) ile değiştirilmesiyle ilişkili etkileşimlere girer. Doymuş hidrokarbon formülleri SpH2n + 2 formuna sahipse, ikame edildikten sonra CnH2n + 1CL kompozisyonunun yanı sıra CnH2n + 1N02 bileşimi bir madde oluşur.
İkame işleminin serbest bir radikali vardırmekanizma. İlk olarak aktif parçacıklar (radikaller) oluşur, daha sonra yeni organik maddelerin oluşumu gözlenir. Tüm alkanlar periyodik tablonun yedinci grubunun (ana alt grup) temsilcileri ile bir reaksiyona girerler, ancak işlem sadece yüksek sıcaklıkta veya bir kuantum ışık varlığında ilerler.
Ayrıca metan serisinin tüm temsilcileri için.atmosferik oksijen ile etkileşim karakteristiktir. Yanma sırasında karbondioksit ve su buharı reaksiyon ürünleri olarak işlev görür. Reaksiyona önemli miktarda ısı oluşumu eşlik eder.
Metan atmosferik oksijenle reaksiyona girdiğindepatlama mümkündür. Benzer bir etki, doymuş hidrokarbon sınıfının diğer temsilcilerinin de karakteristiğidir. Bu yüzden protan, etan, metan ile bir bütan karışımı tehlikelidir. Örneğin, bu tür kümeler kömür madenlerinin, üretim atölyelerinin karakteristiğidir. Doymuş hidrokarbonun 1000 ° C'den fazla ısıtılması durumunda ayrışır. Daha yüksek sıcaklıklar doymamış hidrokarbonların yanı sıra hidrojen gazı ile sonuçlanır. Hidrojen giderme işlemi endüstriyel öneme sahiptir, çeşitli organik maddeler elde etmenizi sağlar.
Bütan ile başlayan bir dizi metanın hidrokarbonları, izomerizasyon ile karakterize edilir. Özü, doymuş dallı hidrokarbonlar elde etmek için karbon iskeletini değiştirmektir.
Doğal gaz olarak metan kullanılır.yakıt türü. Büyük pratik önemi olan metan klor türevleridir. Örneğin, tıpta kloroform (triklorometan) ve iyodoform (triiyodometan) kullanılır ve buharlaştırma işlemi sırasında karbon tetraklorür, atmosferik oksijenin erişimini durdurur, bu nedenle yangınları söndürmek için kullanılır.
Hidrokarbonların kalorifik değerinin büyük değeri nedeniyle, sadece endüstriyel üretimde değil, aynı zamanda evsel amaçlar için de yakıt şeklinde kullanılırlar.
"Sıvılaştırılmış gaz" adı verilen propan ve bütan karışımı, özellikle doğal gaz kullanılmasının mümkün olmadığı alanlarla ilgilidir.
Sıvıdaki hidrokarbon temsilcileridurum, otomobillerde (benzin) içten yanmalı motorlar için yanıcıdır. Ayrıca metan, çeşitli kimya endüstrileri için uygun fiyatlı bir hammaddedir.
Örneğin, metanın ayrışması ve yanmasıMatbaa mürekkebinin üretimi için gerekli olan kurumun endüstriyel üretiminde ve ayrıca kauçuktan çeşitli kauçuk ürünlerinin sentezinde kullanılır.
Bunu yapmak için, fırında metan ile birlikte böyle beslenirhava hacmi, böylece doymuş hidrokarbonun kısmi yanması meydana gelir. Sıcaklık arttıkça, metanın bir kısmı, ince kurum oluşumu ile ayrışacaktır.
Metan, amonyak sentezi için kullanılan endüstriyel hidrojen üretiminin ana kaynağıdır. Hidrojen giderme işlemini gerçekleştirmek için, metan su buharı ile karıştırılır.
İşlem yaklaşık 400 ° C sıcaklıkta gerçekleşir,yaklaşık 2-3 MPa'lık basınç, alüminyum ve nikel katalizörü kullanılır. Bazı sentezlerde, bu işlemde oluşan bir gaz karışımı kullanılır. Sonraki dönüşümler saf hidrojen kullanımını içeriyorsa, karbon monoksit su buharı ile oksitlenir.
Klorlama üzerine bir klor türevleri karışımı elde edilir.geniş endüstriyel uygulamalara sahip metan. Örneğin, klorometan ısıyı emebilir, bu nedenle modern soğutma ünitelerinde soğutucu olarak kullanılır.
Diklorometan, kimyasal sentezde kullanılan organik maddeler için iyi bir çözücüdür.
İşlemde oluşan hidrojen klorürradikal halojenasyon, suda çözüldükten sonra hidroklorik asit olur. Günümüzde değerli bir kimyasal hammadde olan asetilen de metandan elde edilmektedir.
Homolog metan serisinin temsilcileri geniş çaptamodern endüstrinin birçok sektöründe talep edilen maddeler olmasını sağlayan doğada yaygındır. Çeşitli organik madde sınıflarının sentezi için gerekli olan dallı yapı hidrokarbonları metan homologlarından elde edilebilir. Alkan sınıfının en yüksek temsilcileri sentetik deterjan üretimi için hammaddedir.
Parafinlere, alkanlara, pratik ilgiye ek olaraksikloalkanlara sikloparafinler de denir. Molekülleri de basit bağlar içerir, ancak bu sınıfın temsilcilerinin tuhaflığı döngüsel bir yapının varlığıdır. Hem alkanlar hem de sikloasanlar gaz halinde yakıt olarak büyük miktarlarda kullanılır, çünkü işlemlere önemli miktarda ısı salınımı eşlik eder (ekzotermik etki). Şu anda, alkanlar, sikloalkanlar en değerli kimyasal hammadde olarak kabul edilmektedir; bu nedenle, pratik kullanımları tipik yanma reaksiyonları ile sınırlı değildir.
