Budowa cząsteczki metanu
Wszystkie wiązania w cząsteczce metanu są równocenne. Każde z nich jest utworzone dzięki parze wspólnych elektronów. Jeden z elektronów tworzących to wiązanie pochodzi od atomu węgla, drugi zaś od atomu wodoru. Są to wiązania kowalencyjne. Kąt między nimi „wodór-węgiel-wodór” wynosi 109▫. Cząsteczka CH4 ma kształt tetraedru, w centrum którego znajduje się atom węgla.
Szereg homologiczny alkanów
Metan CH4
Etan C2H6 CH3-CH3
Propan C3H8 CH3-CH2--CH3
Butan C4H10 CH3-CH2-CH2-CH3
Pentan C5H12 CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
Heksan C6H14 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
Heptan C7H16 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
Oktan C8H18 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
Nonan C9H20 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
Dekan C10H22 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2CH3
WZÓR OGÓLNY
CnH2n+2
Właściwości fizyczne węglowodorów
WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE WĘGLOWODORÓW nasyconych w szeregu matanu zmieniają się w sposób regularny ze wzrostem ich masy:
- Od 1-4 atomów C to gazy, od 5-15 atomów węgla to ciecze, a od 16-…. to ciała stałe
- Temperatury topnienia i wrzenia rosną wraz ze wzrostem łańcucha
- Praktycznie nierozpuszczalne w wodzie
- Między sobą mieszają się bez ograniczeń
- Dobre rozpuszczalniki tłuszczów i innych zw. Organicznych
- Gęstość ciekłych alkanów jest większa od gęstości wody
Właściwości chemiczne na podstawie metanu
- Gaz palny (pali się niebiesko-bladym płomieniem)
CH4+2O2=CO2+2H2O spalanie całkowite
CH4+3/2O2=CO+2H2O/*2
2CH4+3O2=2CO+4H2O spalanie niecałkowite
CH4+O2=C+2H2O spalanie niecałkowite (kiedyś półspalanie)
- Reaguje z fluorowcami (fluorem, chlorem, bromem)
CH4+Cl2=CH3-Cl+HCl
- Reakcja podstawiania substytucji
CH3-Cl-Cl2---CH2CL2+HCl