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Singularidades da série homóloga de alcanos

A fórmula molecular total de alcanos é C (n) H (2n + 2). A série começa com o metano CH4 e continua com o etano C2H6, o propano C3H8, o butano C4H10, o pentano C5H12 e assim por diante. Cada termo subsequente difere do anterior pelo grupo CH2. Quando um único átomo de hidrogénio é retirado do alcano, obtém-se um radical hidrocarboneto monovalente com a fórmula geral C (n) H (2n + 1). O mais simples deles é o metil-CH3. Para o propano, este propil-C3H7, para o butano-butilo-C4H9. O primeiro existe na forma de dois isómeros estruturais - propilo normal (n-propilo) e isopropilo (sec-propil), cuja valência livre está no átomo de carbono secundário. O butilo tem 4 isómeros estruturais: n-butilo, isobutilo, sec-butilo e t-butilo.

Na molécula de alcano, o átomo de carbono está ligado por simplesOs laços com outros quatro átomos (carbono ou hidrogênio) e outros átomos não podem ser anexados. Portanto, os alcanos são chamados de hidrocarbonetos saturados ou saturados.

Para os alcanos, apenas estruturaisisomerismo. O propano, como o metano e o etano, não possui isómeros e, com o uso de butano, torna-se possível a ramificação da corrente de carbono. Quanto maior a cadeia de carbono, mais isómeros são possíveis para uma única fórmula molecular.

O nome alternativo para isobutano é 2-metilpropano, porque pode ser pensado como uma molécula de propano com um substituinte metilo -CH3 próximo do segundo átomo de carbono na cadeia principal.

Por propriedades físicas, os quatro primeiros termossérie homóloga de alcanos (metano, etano, propano e butano) - gases inodores, de C5H12 a C15H32 - líquidos sem odor, outros sólidos inodoros. Estas são substâncias incoloras, pouco solúveis em água, mais leves do que a água. À medida que o peso molecular dos alcanos normais aumenta, os pontos de ebulição e derretimento aumentam, isto é, o ponto de ebulição do butano é maior do que o propano.

Quais são as propriedades químicas do propano e do butano?

Todos os alcanos, historicamente chamados também"Parafina", quimicamente inativo e exibe baixa reatividade. Isto é devido à baixa polaridade das ligações C-C e C-H nas moléculas (átomos de carbono e de hidrogénio ter quase a mesma electronegatividade) .O mais característico da reacção de substituição alcano realizada por um mecanismo de radicais livres: é, por exemplo, reacção de halogenação, nitração, sulfonação, em que resultam na formação de haloalcanos, nitroalcanos e sulfoalcanos. A altas temperaturas, os alcanos são oxidados pelo oxigénio atmosférico (queimadura) para se obter água e dióxido de carbono CO2, monóxido de carbono, CO ou carbono C, dependendo da oxidação kisloroda.Kataliticheskoe excesso ou escassez de alcanos com oxigénio a baixas temperaturas pode produzir aldeídos, cetonas, álcoois e ácidos carboxílicos, tanto com e sem ruptura da cadeia de carbono. As reacções térmicas dos alcanos incluem cracking, desidrogenação, desidrociclização, isomerização.

Como obter propano e butano

Na indústria, os homólogos de metano são extraídos dematérias-primas naturais - óleo, gás, cera de montanha, e também sintetizadas a partir de uma mistura de hidrogênio e monóxido de carbono (II). No laboratório, o propano e o butano podem ser obtidos por hidrogenação catalítica de hidrocarbonetos insaturados (propeno e propeno, buteno e butino) e pela reação de Wurtz.