Αλκάνια
From Wikipedia, the free encyclopedia
Τα αλκάνια[1], στην οργανική χημεία, είναι κορεσμένοι αλειφατικοί (δηλαδή μη κυκλικοί) υδρογονάνθρακες, και ταυτόχρονα οι πιο απλές οργανικές ενώσεις. Ο γενικός χημικός τύπος των ενώσεων της ομόλογης σειράς των κορεσμένων υδρογονανθράκων, ανάλογα με τον αριθμό των ατόμων άνθρακα (n) που περιέχουν, είναι: CnH2n+2. Τα αλκάνια αποτελούν μια από τις ομόλογες σειρές των οργανικών ενώσεων. Κάθε επόμενο μέλος της σειράς, με επιπλέον αλυσοποίηση, διαφέρει από το προηγούμενο κατά μοριακή μάζα 14,03 amu, δηλαδή τη μάζα μιας μεθυλενικής ομάδας (-CH2-), δηλαδή το άθροισμα των ατομικών μαζών ενός (1) ατόμου άνθρακα και δύο (2) ατόμων υδρογόνου. Υπάρχουν δυο κύριες εμπορικά συμφέρουσες πηγές αλκανίων: Το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο.
Στα αλκάνια, κάθε άτομο άνθρακα έχει τέσσερεις (4) ομοιοπολικούς δεσμούς, είτε C-H, είτε C-C, και κάθε άτομο υδρογόνου έχει έναν (1) ομοιοπολικό δεσμό πάντα με ένα (1) άτομο άνθρακα. Μια σειρά από συνδεμένα με δεσμούς άτομα άνθρακα είναι γνωστή ως ανθρακική αλυσίδα ή «ανθρακικός σκελετός». Ο αριθμός των ατόμων του άνθρακα που χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή ενός μορίου αλκανίου ονομάζεται «μέγεθος» του αλκανίου.
Ένα αλκύλιο, που γενικά παριστάνεται διεθνώς σύμβολο με το R[2] και είναι μια λειτουργική ομάδα ή «διακλάδωση», που όπως τα αλκάνια, αποτελούνται μόνο από άτομα άνθρακα, συνδεμένα μεταξύ τους μόνο με απλούς δεσμούς, και άτομα υδρογόνου, αλλά διαφέρουν από τα αντίστοιχα αλκάνια, έχοντας ένα άτομο υδρογόνου λιγότερο, και άρα έχοντας ελεύθερο ένα δεσμικό ηλεκτρόνιο άνθρακα, που μπορεί να σχηματίσει άμεσα χημικό δεσμό. Παραδείγματα αλκυλίων αποτελούν το μεθύλιο και το αιθύλιο.
Το απλούστερο αλκάνιο είναι το μεθάνιο (CH4) και αποκαλείται μερικές φορές «μητρική ένωση των αλκανίων». δεν υπάρχει κανένα όριο στον αριθμό ατόμων άνθρακα που μπορούν να συνδεθούν μαζί σε ένα μόριο. Ορισμένα έλαια και κηροί (όσες από τις ενώσεις αυτές είναι αλκάνια) αποτελούν παραδείγματα μεγαλύτερων (και βαρύτερων) αλκανίων, όπου το μέγεθος ανθρακικής αλυσίδας πάνω από 10.
Όλα τα αλκάνια είναι άχρωμα και άοσμα. Τα αλκάνια δεν είναι και πολύ δραστικά από χημικής άποψης κα έχουν μικρή βιολογική δραστηριότητα. Αλλά, τα αλκάνια μπορεί να τα δει κανείς ως ένα είδους μοριακού δέντρου, από τα οποία μπορούν να «κρεμαστούν», μετά την αφαίρεση ατόμων υδρογόνου, διάφορες χημικά ή και βιολογικά δραστικές λειτουργικές ομάδες, σχηματίζοντας νέα μόρια.
Οι κορεσμένοι υδρογονάνθρακες στους οποίους τα άτομα άνθρακα σχηματίζουν δακτύλιο ονομάζονται κυκλοαλκάνια και έχουν γενικό τύπο CnH2n. Πρόκειται για άλλη ομόλογη σειρά με βαθμό ακορεστότητας 1, που έχουν ως ισομερή θέσης τα αλκένια.