Alkaanid

Alkaanid on küllastunud süsivesinikud, millel on ainult C–C ja C–H sidemed. Üldvalem on CnH2n+2 (n ≥ 1). Need moodustavad homoloogilise seeria, mida sageli nimetatakse parafiinideks. Alkaanid on vees vähe lahustuvad ja lahustuvad peamiselt orgaanilistes lahustites; neil on üldiselt madal reaktiivsus. Põhilised reaktsioonid hõlmavad halogeenimist ja oksüdatsiooni, kuid reeglina vajavad need kõrget temperatuuri või tugevat katalüüsi.

Struktuur ja nimetus: Alkaanidel on lineaarseid (n-alkaanid) ja hargnenud isomeere. Näited n-alkaanidest: metaan (CH4), etaan (C2H6), propaan (C3H8), n-butaan (C4H10). Hargnenud isomeeride hulka kuuluvad 2-metüülpropaan ja isobutaan (C4H10). IUPAC-nimetamisel kasutatakse ahela pikkust ning lõppu -ane; hargnemised märgitakse enne lõplikku nime.

Reaktiivsus: peamised reaktsioonid on põlemine ja halogeenimine. Põlemisel reageerivad alkaanid hapnikuga ning täisoksüdatsioonil tekivad CO2 ja H2O (osaline põlemine võib anda CO ja/või soot). Vaba radikaalse asendusreaktsiooni käigus UV-kiirguse toimel tekivad halogenoalkaanid ja HX (X = halogeen). Alkaanide oksüdatsioon võib lõpuks viia karboksüülhappevormideni tugevate oksüdeerijatega.

Allikad ja tootmine: Alkaanid esinevad looduses peamiselt nafta ja maagaasi koostisosadena. Tööstuslikult eraldatakse ja muudetakse neid destillatsiooni, lõhustamise (cracking) ja reformimise teel, et saada lühemaid ja hargnenud kütuseid ning keemiatoodete lähteaineid.

Rakendused ja ohutus: Alkaanid on olulised fossiilkütused ning laialdaselt kasutatavad kütused autodes, soojenduses ja tööstuses, samuti lahustitena. Need on kergesti süttivad ja aurud võivad moodustada plahvatusohtlikke segu; põlemisel tekivad peamiselt CO2 ja H2O. Keskkonnas ohutuse ja õhukvaliteedi tagamiseks on oluline ettevaatlik käitlemine.