ХОМОЛОГИЧЕН ОБХВАТ И ФИЗИЧНИ СВОЙСТВА НА АЛКАНИТЕ
Алкани Представляват наситени нециклични въглеводороди. Те също се наричат парафини.
В хомоложната серия алкани температурите на топене и кипене се увеличават с увеличаване на молекулното тегло на веществата (Таблица 1). Метанът, етанът, пропанът и бутанът са газове без цвят и мирис. Алкани с брой въглеродни атоми от 5 до 15 при нормални условия, безцветни течности, като се започне с въглеводорода C16H34 - твърди, бели, восъчни вещества.
Формули, имена и физични свойства на някои нормални алкани
Алканите са практически неразтворими във вода, но се разтварят добре в неполярни органични разтворители, като бензен. Плътността на течните алкани е малко по-малка от тази на водата.
СТРУКТУРА НА АЛКАНОВИТЕ МОЛЕКУЛИ
Всеки въглероден атом в алкановите молекули образува четири прости σ-връзкис водородни атоми или други въглеродни атоми. Електронните орбитали на въглеродните атоми са в държавата sp 3 -хибридизация.Хибридни орбитали и следователно връзките на всеки въглероден атом са насочени до върховете на тетраедъра (Фиг. 1).
Фигура 1. Модели на молекули на метан: а - полусферични; b - сферичен прът (показано е разпределението на електронната плътност).
Ъгълът на връзка в молекулата на метана и неговите хомолози е 109,5 ◦. Следователно въглеродната верига в алкановите молекули има зигзагообразна форма:
Около σ-връзки C-C възможно е въртене, в резултат на което молекулите могат да приемат различни форми, т.нар конформации (фиг. 2).
Фигура 2. Модели на молекулата на хексан в различни конформации.
Въглеродният скелет на алкановите молекули може да има и двете нормално, така и разклонен структура. Метановите хомолози се различават в молекулите първичен, втори, третичен и четвъртичен въглеродни атоми (виж допълнение 1).
Връзки C-C в алкан молекулите са ковалентни неполярни и връзките C-H - ковалентен полярен. Стойностите на електроотрицателността на въглеродните и водородните атоми обаче са близки и равни съответно на 2,5 и 2,1 според Полинг. Следователно свойствата на връзкатаC-H е близък до неполярен и показва тенденция към хомолитично разкъсване с образуването на свободни радикали: