Угеводороди- найпростіші органічні сполуки, молекули яких побудовані тільки з атомів вуглецю і водню.
Алкани (парафіни, граничні або насичені вуглеводні) Cn H2n + 2 - це вуглеводні, у яких атоми вуглецю зв'язані між собою простий (одинарної) зв'язком.
Кожен наступний член гомологічного ряду відрізняється від попереднього на гомологічну різницю (СН2).
Молекула алкана, втративши водень, перетворюється в радикал: • СН3 - метил, • С3 Н7 - пропив і т. Д .; звідси даються відповідні назви сполукам: СН3 -СН2 -NH2 - етиламін; CH3 I -йодістий метил; СН3-О-СН3 - диметиловий ефір та ін.
Фізичні властивості: метан, етан, пропан і бутан - безбарвні гази без запаху або зі слабким запахом бензину. Вуглеводні від пентану до пентадекана - рідини; вищі вуглеводні (C15 H32) при звичайних температурах - тверді речовини.
Хімічні властивості алканів визначаються високою міцністю ковалентних зв'язків (# 963; -зв'язків), тому хімічна активність граничних вуглеводнів мала. Алкани можуть вступати в реакції тільки в жорстких умовах: при підвищеній температурі, опроміненні, дії активних реагентів, використання каталізаторів. Для граничних вуглеводнів характерні наступні типи реакцій:
а) Реакції заміщення, коли атоми водню заміщаються на інші атоми або групи атомів. Типовою реакцією, що протікає по радикальному механізму заміщення, є реакція галогенування, що йде при опроміненні світлом:
б) Реакція термічного розщеплення С-С - зв'язків (крекінг). Зазвичай йде з утворенням алканів і алкенів через вільні радикали:
в) Реакція окислення. Може відбуватися в жорстких умовах, тобто при горінні: 2СН3 -СН3 + 7О2 4СО2 + 6Н2 О, але при наявності каталізаторів можуть утворюватися карбонові кислоти:
октадекан стеаринова кислота
Граничні вуглеводні використовуються для синтезу етилену, пропілену, ацетилену, бензолу, толуолу, ксилолів, нафталіну і т.д. Шляхом крекінгу нафти, а потім ректифікації отриманих продуктів по фракціям виробляють такі нафтопродукти, як моторне паливо, розчинники, мастила, вазелін, гудрон і ін. Алкани входять до складу природних газів, зазвичай це суміші метану (основна кількість), етану (від 2 -5%), пропану та інших більш важких вуглеводнів.
Деякі приклади використання метану: