Alkani

Uvod

U zasićenim ugljikovodicima – alkanima – atomi ugljika povezuju se jednostrukim vezama, pa alkani nisu kemijski reaktivni. Zbog toga se još nazivaju parafini.

Odnos broja atoma ugljika i vodika u molekulama alkana uvijek zadovoljava opću formulu:

[latex]C_{\mathit{n}}H_{2\mathit{n}+2}[/latex]

Nomenklatura alkana

Sustavno ime nerazgranatog alkana dobije se dodatkom nastavka (sufiksa) -an korijenu koji označuje broj atoma ugljika u spoju.

Prva četiri spoja homolognog niza nerazgranatih alkana imaju imena koja potječu iz doba najranijih čovjekovih spoznaja o tim tvarima pa i korijeni njihovih imena sadrže ili neko njihovo svojstvo ili podrijetlo. Ti su korijeni zadržani i u tvorbi sustavnih imena. Metan je dobio ime zbog srodstva s metilnim alkoholom dobivenim pirolizom (suhom destilacijom) drva; etan je srodan s dietil-eterom, koji je zapaljiva tvar; propan ima ime po propionskoj kiselini, koja je prvi spoj koji pokazuje svojstva „masne kiseline”; butan ima jednak broj atoma ugljika kao maslačna kiselina koje ima u pokvarenom maslacu. Korijeni ostalih spojeva toga niza sadrže grčke brojeve koji upućuju na broj atoma ugljika u molekuli (pentan, heksan, heptan...).

1. Problemsko pitanje

Proučite 3D modele načinjenje od kuglica i štapića sljedećih alkana:

a) metana, b) etana, c) propana i d) butana.

Koji je najjednostavniji alkan?

Upoznajte svojstva i uporabu najjednostavnijega alkana iz priče jednoga učitelja kemije. Sve podatke što ste ih doznali o metanu iz priče upišite u zadatak u radnoj bilježnici i usporedite svoje odgovore s odgovorima ostalih učenika.

Pogledajte videozapis i provjerite točnost svojih odgovora iz priče o metanu.

Metan

Alkani zapaljeni na zraku dobro gore pa se koriste kao gorivo. Izgaranjem metana u uvjetima s dovoljno kisika nastaju ugljikov(IV) oksid i vodena para. 

Jednadžba kemijske reakcije:

[latex]\ce{CH_4(g) + 2O_2(g)  -> CO_2(g) + 2H_2O(l)}[/latex]

2. Problemsko pitanje

Uočili ste da gorenjem ugljikovodika nastaju voda i ugljikov(IV) oksid.

Odgovorite na pitanja i utvrdite ključne pojmove o metanu.

3. Problemsko pitanje

U zadnje se vrijeme sve više rabi izraz „kravlje gorivo»! Neki uzgajivači stoke, naime, prikupljaju metan iz kravljeg izmeta te ga skladište u velikim komorama, pri temperaturi od 38 °C i bez prisutnosti zraka. Bakterije razgrađuju izmet proizvodeći bioplin u čijem je sastavu udio metana oko 90 %. Taj se plin koristi za pokretanje strojeva, grijanje i proizvodnju električne energije. Ono što preostane od izmeta uglavnom se koristi kao gnojivo.

Parafin

Na temelju sljedećih pokusa ispitajte neka svojstva parafina.

1. POKUS: Ispitivanje topljivosti alkana

Na temelju pokusa zaključite kakva je topljivosti parafina u vodi i u benzinu.

4. Problemsko pitanje

Alkani s 20 do 30 ugljikovih atoma grade tanki voštani sloj na površini plodova.

2. POKUS: Reaktivnost alkana

Na temelju pokusa zaključite kakva je reaktivnost parafina.

Promislite i odgovorite