Алканы являются насыщенными соединениями и содержат максимально возможное число атомов водорода. Каждый атом углерода в молекулах алканов находится в состоянии sp³ гибридизации. Простейшим представителем класса является метан (CH4).
Выбирается один из атомов углеродной цепи, он считается замещённым метаном и относительно него строится название алкил-1,алкил-2,алкил-3,алкил-4,метан, например:
По номенклатуре ИЮПАК названия алканов образуются при помощи суффикса -ан путём добавления к соответствующему корню от названия углеводорода. Выбирается наиболее длинная неразветвлённая углеводородная цепь так, чтобы у наибольшего числа заместителей был минимальный номер в цепи. В названии соединения цифрой указывают номер углеродного атома, при котором находится замещающий радикал, затем название радикала и название главной цепи. Если радикалы повторяются, то перечисляют цифры, указывающие их положение, а число одинаковых радикалов указывают приставками ди-, три-, тетра-. Если радикалы не одинаковые, то их названия перечисляются в алфавитном порядке. Например:
2,6,6-триметил-3-этилгептан
Изомерия предельных углеводородов обусловлена простейшим видом структурной изомерии — изомерией углеродного скелета. Алканы, число атомов углерода в которых больше трёх, имеют изомеры. Число этих изомеров возрастает с огромной скоростью по мере увеличения числа атомов углерода. Для алканов с n = 1..12 число изомеров равно 1, 1, 1, 2, 3, 5, 9, 18, 35, 75, 159, 355
Гомологический ряд алканов (первые 10 членов) | ||
---|---|---|
Метан | CH4 | CH4 |
Этан | CH3—CH3 | C2H6 |
Пропан | CH3—CH2—CH3 | C3H8 |
н-Бутан | CH3—CH2—CH2—CH3 | C4H10 |
н-Пентан | CH3—CH2—CH2—CH2—CH3 | C5H12 |
н-Гексан | CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 | C6H14 |
н-Гептан | CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 | C7H16 |
н-Октан | CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 | C8H18 |
н-Нонан | CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 | C9H20 |
н-Декан | CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 | C10H22 |
Физические свойства нормальных алканов | ||||
---|---|---|---|---|
n | Название | Ткип | Тпл | Плотность |
1 | Метан | -164 | -182,48 | 0,466 (-452324) |
2 | Этан | -88,63 | -183,3 | 0,546 |
3 | Пропан | -42,1 | -189,7 | 0,5853 (-45) |
4 | Бутан | -0,5 | -138,35 | 0,5788 |
4а | Изобутан | -11,73 | -159,60 | 0,5510 |
5 | Пентан | 36,1 | -130 | 0,626 |
6 | Гексан | 68,7 | -95 | 0,659 |
7 | Гептан | 98,4 | -91 | 0,684 |
8 | Октан | 125,7 | -57 | 0,703 |
9 | Нонан | 150,8 | -54 | 0,718 |
10 | Декан | 174,1 | -30 | 0,730 |
11 | Ундекан | 195,9 | -25,6 | |
12 | Додекан | 216,3 | -9,7 | |
13 | Тридекан | 235,5 | -6,0 | |
14 | Тетрадекан | 253,6 | 5,5 | |
15 | Пентадекан | 270,7 | 10 | |
16 | Гексадекан | 287,1 | 18,1 | |
17 | Гептадекан | 302,6 | 22 | |
18 | Октадекан | 317,4 | 28 | |
19 | Нонадекан | 331,6 | 32 | |
20 | Эйкозан | 345,1 | 36,4 | |
21 | Генэйкозан | 215 (15 мм рт ст) | 40,4 | |
22 | Докозан | 224,5 (15 мм рт ст) | 44,4 | |
23 | Трикозан | 234 (15 мм рт ст) | 47,4 | |
24 | Тетракозан | 243 (15 мм рт ст) | 51,1 | |
25 | Пентакозан | 259 (15 мм рт ст) | 53,3 | |
26 | Гексакозан | 262 (15 мм рт ст) | 57 | |
27 | Гептакозан | 270 (15 мм рт ст) | 60 | |
28 | Октакозан | 280 (15 мм рт ст) | 61,1 | |
29 | Нонакозан | 286 (15 мм рт ст) | 64 | |
30 | Триаконтан | 304 (15 мм рт ст) | 66 | |
40 | Тетраконтан | - | 81,4 | |
50 | Пентаконтан | 421 | 92,1 | |
60 | Гексаконтан | - | 98,9 | |
70 | Гептаконтан | - | 105,3 | |
100 | Гектан | - | 115,2 |