Alkana
Alkana dina kimia organik hartina hidrokarbon jenuh tanpa siklik, nyaéta hidrokarbon asiklik nu molekulna mibanda jumlah atom hidrogén maksimum antukna teu mibanda beungkeut ganda. Alkana ogé katelah parafin; istilah ieu ogé dipaké ngan pikeun alkana nu atom-atom karbonna ngabentuk hiji rantay tunggal nu teu nyabang; mun nyabang, disebutna isoparafin. Alkana mangrupa sanyawa alifatik.
Rumus umum alkana nyaéta CnH2n+2; ku kituna, alkana pangbasajanna nyaéta métana, CH4, lajeng étana, C2H6; jsb. nepi ka teu kawates. Unggal atom karbon na alkana mibanda hibridisasi sp3.
Isomérisme
éditAtom-atom na alkana nu mibanda leuwih ti tilu atom karbon bisa disusun ku rupa-rupa cara, ngahasilkeun rupa-rupa isomér. Alkana "normal" mibanda konfigurasi lempeng tur teu nyagak. Jumlah isomér nambahan manglipet-lipet nuturkeun jumlah atom karbonna; pikeun alkana nu karbonna 1 - 12, jumlah isomérna sarua jeung 1, 1, 1, 2, 3, 5, 9, 18, 35, 75, 159, jeung 355, patutur-tutur Citakan:OEIS.
Ngaran alkana
éditNgaran sadaya alkana ditungtungan ku -ana. Alkana rantay lempeng nu karbonna ukur dalapan atawa kurang dingaranan nuturkeun tabel di handap, nu ogé méré ngaran gugus alkil nu kabentuk ku jalan ngalaan hiji hidrogén terminal. Pikeun leuwih lengkep, tempo daptar alkana.
| Ngaran alkana | Rumus alkana | Gugus alkil | Rumus gugus alkil |
| métana | CH4 | métil | CH3 |
| étana | C2H6 | étil | C2H5 |
| propana | C3H8 | propil | C3H7 |
| butana | C4H10 | butil | C4H9 |
| péntana | C5H12 | péntil | C5H11 |
| héksana | C6H14 | héksil | C6H13 |
| héptana | C7H16 | héptil | C7H15 |
| oktana | C8H18 | oktil | C8H17 |
Ngaran umum
éditLian ti ngaran IUPAC, di masarakat ilahar ogé dipaké ngaran-ngaran umum:
| Rumus | Ngaran IUPAC | Ngaran umum |
| C4H10 | Butana | n-butana |
| C5H12 | Péntana | n-péntana |
| C6H14 | Héksana | n-héksana |
| (jst.) | ||
| C4H10 | 2-métilpropana | isobutana i-butana |
| C5H12 | 2-métilbutana | isopéntana |
| C6H14 | 2-métilpéntana | isohéksana |
| (jst.) | ||
| C5H12 | 2,2-dimétilpropana | néopéntana |
Pasipatan
éditPasipatan fisik
édit- teu leyur na cai.
- leuwih hampang batan cai
- titik lééh jeung golak sacara umum ngaronjat luyu jeung nambahanana beurat molekul jeung panjang rantay karbon utama
- na kaayaan baku, ti CH4 nepi ka C4H10 sipatna gas; ti C5H12 nepi ka C17H36 cair; saluhureun C18H38 sipatna padet.
Pasipatan kimia
édit- Alkana mibanda réaktivitas nu handap alatan beungkeut C-H jeung C-C rélatif stabil, hésé pegatna, sarta nonpolar. Alkana teu meta jeung asam, alkali, logam, atawa agén pangoksidasi. Ulah kagét, béngsin moal aya réaksi mun dicampur asam sulfat pekat, logam natrium, atawa kalium manganat. Watek inert ieu mangrupa sumber istilah parafin (tina basa Latin para+affinis, nu hartina "kurang pangirut").
Réaksi
éditRéaksi Cracking
édit"Cracking" ngarecah molekul-molekul badag jadi nu leuwih leutik, bisa dipigawé ku métode termal atawa katalitik. Prosés cracking termal nuturkeun mékanisme homolitik, nyaéta megatkeun beungkeut sacara simétris antukna kabentuk pasangan radikal bébas. Prosés cracking katalitik lumangsung ku ayana katalis asam (biasana asam padet kayaning silika-alumina jeung zéolit) nu ngarojong pegatna beungkeut sacara hétérolitik (asimétri) nu ngahasilkeun pasangan ion nu muatanana béda, biasana karbokation jeung anion hidrida nu kacida teu stabil. Radikal bébas jeung kation kacida teu stabilna antukna salajengna ngalaman prosés nyusun ulang rantay, pegatna beungkeut C-C na posisi béta, jeung transfer hidrogén intra- jeung antarmolekul, atawa transfer hidrida. Dina prosés-prosés éta, hasil panengah nu réaktif (radikal, ion) sacara permanén dihasilkeun deui, antukna salajengna ngalaman mékanisme megat rantay sorangan. Réaksi rantay ieu eureun nalika ayana rékombinasi radikal atawa ion.
Di handap ieu conto cracking butana CH3-CH2-CH2-CH3
- Kamungkinan kahiji (48%): pegatna beungkeut CH3-CH2.
CH3* / *CH2-CH2-CH3
sanggeus sababaraha hambalan, réaksina bakal ngahasilkeun alkéna: CH4 + CH2=CH-CH3
- Kamungkinan kadua (38%): pegatna beungkeut CH2-CH2.
CH3-CH2* / *CH2-CH3
sanggeus sababaraha hambalan, réaksina bakal ngahasilkeun hiji alkana jeung hiji alkéna nu tipena béda: CH3-CH3 + CH2=CH2
- Kamungkinan katilu (14%): pegatna beungkeut C-H
sanggeus sababaraha hambalan, réaksina bakal ngahasilkeun hiji alkéna jeung gas hidrogén: CH2=CH-CH2-CH3 + H2
Réaksi halogénasi
éditR + X2 → RX + HX
Di handap ieu mangrupa hambalan nalika métana ngalaman klorinasi. Réaksina éksotérmik pisan antukna bisa ngabeledug.
1. Hambalan inisiasi: bengkahna molekul klorin jadi dua atom klorin nu sipatna radikal.
- Cl2 → Cl* / *Cl
2. Propagasi (dua hambalan): atom hidrogén kacabut tina métana, lajeng métilna metot hiji Cl ti Cl2
- CH4 + Cl* → CH3* + HCl
- CH3* + Cl2 → CH3Cl + Cl*
- Hambalan ieu ngahasilkeun produk nu dipiharep katambah ku radikal klorin nu bakal aub kana réaksi propagasi salajengna, ngabalukarkeun ayana réaksi rantay. Mun aya kaleuwihan klorin, bisa ogé ngahasilkeun produk séjén kawas CH2Cl2.
3. Terminasi: rékombinasi dua radikal bébas
- Cl* + Cl* → Cl2, or
- CH3* + Cl* → CH3Cl, or
- CH3* + CH3* → C2H6.
- Kamungkinan ahir dina hambalan terminasi bakal ngahasilkeun teu murnina hasil ahir: ngahasilkeun molekul organik nu rantay karbonna leuwih panjang batan réaktan.
Ngabakar
éditR + O2 → CO2 + H2O + H2
Ngabakar mangrupa réaksi nu éksotérmik pisan. Mun jumlah O2 teu cukup, bakal ngahasilkeun racun nu disebut karbon monoksida (CO). Di handap ieu conto réaksina jeung métana:
CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O
kakurangan O2:
2 CH4 + 3 O2 → 2 CO + 4 H2O
kakurangan pisan O2:
CH4 + O2 → C + 2 H2O