niste utilizări și aplicații ale alcanilor Sunt sub formă de combustibil -gază, benzină, motorină-, ca solvenți - pentan, hexan, izohexan și heptan-, ca lubrifianți sau ca ceruri și parafine.
Alcanii sunt compuși care conțin doar carbon și hidrogen, prin urmare sunt hidrocarburi. Ele sunt, de asemenea, cunoscute sub numele de parafine sau hidrocarburi saturate, deoarece atomii de carbon și hidrogen sunt legați exclusiv prin legături simple..
Alcanii aparțin unei serii omoloage de compuși organici în care membrii diferă printr-o masă moleculară constantă de 14, care este CHDouă. Formula generală este CnH2n + Două.
Alcanii conțin doar legături simple, ceea ce înseamnă că sunt saturați cu atomi de hidrogen. Acestea sunt hidrocarburile de bază și punctele de plecare pentru a înțelege chimia altor molecule mai complexe.
Alcanii își primesc numele de la gruparea alchil care este alcătuită dintr-un carbon și trei hidrogeni.
Desigur, conțin alte grupări, dar conțin în mod constant o grupare alchil. Terminația „-ano” vă permite să știți că există doar legături simple în aceste molecule.
Cei mai mici membri ai familiei alcanilor sunt gazele, în timp ce cei mai mari compuși sunt compuși lichizi și solizi..
Acestea se găsesc frecvent în surse de combustibil, cum ar fi gazele naturale și petrolul. Compușii solizi au, de obicei, o textură cerată.
Principala utilizare a alcanilor este pentru combustibil. Reacția sa de oxidare eliberează energie care poate fi utilizată pentru a genera electricitate, a muta vehiculele sau chiar a găti.
Alcanii cu lanț scurt, precum metanul, etanul, propanul și butanul se află în stare gazoasă și îi putem extrage din depozitele de gaze naturale.
Metanul este folosit ca combustibil pentru vehicul, în timp ce propanul și butanul sunt utilizate ca gaz de gătit..
Alcanii cu lanț mai lung sunt în stare lichidă și pot fi găsiți în benzină sau motorină. Când vorbim despre octanic ridicat, se referă la concentrația de octan din combustibil.
Deoarece momentul dipol dintre carbon și oxigen este foarte scăzut, alcanii nu au polaritate de legătură, așa că servesc perfect ca solvenți apolari..
Chimiștii au o maximă care spune că „similar se dizolvă similar”, aceasta înseamnă că solvenții polari dizolvă substanțele polare, iar solvenții nepolari sau nepolari dizolvă substanțele nepolare.
Compuși precum pentan, hexan, izohexan și heptan sunt folosiți în laborator și în industrie ca solvenți pentru reacții într-un mediu nepolar. Nonanul este componenta principală a kerosenului.
Alcani cu 17 sau mai multe molecule de carbon sunt folosiți ca lubrifianți și anticorozivi, deoarece natura lor hidrofobă înseamnă că apa nu poate ajunge la suprafața metalică. Având în vedere densitatea și vâscozitatea lor, sunt perfecte pentru această utilizare.
Uleiurile lubrifiante cu vâscozități diferite se pot amesteca între ele și această capacitate de a le amesteca face ca unele uleiuri să fie atât de utile..
De exemplu, uleiul de motor obișnuit este în general un amestec de ulei cu vâscozitate redusă pentru a permite pornirea ușoară la temperaturi scăzute și un ulei cu vâscozitate ridicată pentru performanțe mai bune la temperaturi normale de funcționare..
Încă din perioada romană, multe lichide, inclusiv apa, au fost folosite ca lubrifianți pentru a reduce frecarea, căldura și uzura între părțile mecanice în contact unul cu celălalt..
Astăzi, uleiul de lubrifiere este cel mai utilizat produs datorită gamei largi de aplicații posibile.
Alcanii sunt, de asemenea, cunoscuți sub numele de parafine, ceea ce face acest termen foarte confuz deoarece parafina se referă și la un tip de ceară..
Clarificarea conceptelor, orice hidrocarbură saturată (cu formula CnH2n + Două) este o parafină și un amestec al acestor molecule poate fi folosit pentru a produce o ceară numită parafină.
În general, alcanii utilizați în această ceară au lanțuri de carbon conținând 20 până la 40 de carboni. Prin urmare, ceara de parafină este un tip de ceară făcută din parafine sau alcani..
Ceara de parafină se caracterizează printr-un punct de topire scăzut, o structură flexibilă și o combustie ușoară. Utilizat în general în lumânări și creioane.
Asfaltul este prezent în țiței și constă dintr-un amestec de hidrocarburi, în special alcani cu lanț de 35 sau mai mulți atomi de carbon. Asfaltul are o consistență vâscoasă și semisolidă.
Utilizarea sa principală este construcția de drumuri, deoarece adăugarea de nisip sau pietriș la asfalt produce un amestec solid ideal pentru acest tip de utilizare..
Când densitatea sa este mai mică, este cunoscută și sub denumirea de pitch și poate fi utilizată ca agent de impermeabilizare..
Comparativ cu alchenele și alchinele, alcanii sunt relativ nereactivi din cauza absenței unei legături pi mai slabe în scheletele lor de carbon. Cu toate acestea, există unele clase de reacții care se efectuează în mod obișnuit cu alcani..
Cea mai importantă reacție pe care o suferă alcanii este arderea. Alcanii liniari mai mici sunt mai ușor oxidați decât moleculele mai mari, mai ramificate.
Alcanii pot arde în prezența oxigenului pentru a produce dioxid de carbon, apă și energie.
În situații cu oxigen limitat, produsele sunt monoxid de carbon, apă și energie. Din acest motiv, alcanii sunt folosiți frecvent ca surse de combustibil..
C3H8 + 5ODouă ”3CODouă + 4HDouăO + energie
O reacție consistentă, pe lângă combustie, pe care o suferă alcanii este halogenarea radicalilor liberi..
În acest proces, hidrogenii din grupările alchil sunt înlocuiți cu halogeni (molecule precum clorul și bromul din tabelul periodic). O reacție tipică este demonstrată folosind propan.
2 C3H8 + ClDouă „2 C3H8Cl
Alcanii complexi cu greutăți moleculare ridicate care se găsesc în țiței sunt frecvent împărțiți în alcani mai mici și mai utili prin cracare termică; Alchenele și hidrogenul gazos sunt de asemenea produse folosind această metodă..
Crăparea termică se efectuează de obicei la temperaturi ridicate și adesea în prezența unui catalizator. Se obține un amestec de produse, iar acești alcani și alcheni pot fi separați prin distilare fracționată.
Alcanii au alte utilizări în afară de cele menționate deja. Compuși precum etanul sunt utilizați pentru producerea etilenei, care este utilizată pentru a produce etilen glicol (componenta principală a antigelului) și polietilena, care este cel mai utilizat plastic la nivel mondial..
Propanul poate fi utilizat ca agent frigorific atunci când electricitatea nu este disponibilă. Pe măsură ce gazul se extinde, absoarbe căldura.
De fapt, poate provoca degerături. De asemenea, este considerat ca un înlocuitor pentru alți agenți frigorifici, dar are principalul dezavantaj de a fi exploziv.
Butanul este un euforic, deci este adesea abuzat ca inhalant. Din păcate, provoacă sufocare, aritmie cardiacă și spasme în mușchii căilor respiratorii din plămâni..
Această ultimă proprietate este cauza „morții subite a unui dependent de droguri” și este cauza morții în 55% din cazurile legate de inhalarea solvenților.
Pentanul poate fi găsit în amestecurile de benzină, dar utilizarea sa principală în mediul industrial este ca „suflantă” în crearea spumelor de plastic..
De asemenea, la fel ca propanul, poate fi folosit ca agent frigorific. Izomerul său, izopentanul, este frecvent utilizat în pastele de dinți.
Hexanul și izohexanul sunt solvenții preferați în procesarea alimentelor, în special izohexanul, deoarece sunt netoxici și au un pH neutru.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.