Алу әдістері

1. Фракциялық айдау әдісімен табиғи газ және мұнайдан алу.

Бұл әдіс бойынша алкандардың гомологтық қатарындағы алғашқы төрт мүшесін алуға болады.

2. Этилен көмірсутектерін гидрлеу арқылы алу. Реакция катализатор қатысуында жүреді. Катализатор ролін көп жағдайда VІІІ топ металдары (никель, платина, палладий) атқарады. Гидрлеу реакциясы молекулярлы сутекпен жүргізеді:

CH₃-CH₂- CH₂- CH = CH₂ + H₂ CH₃-CH₂- CH₂- CH₂- CH₃

пентен-1

3. Вюрц реакциясы арқылы галогеналкилдерден алу. Бұл реакцияны 1855 жылы француз ғалымы Вюрц ашқан. Галогеналканға металл натриймен әсер еткенде алкан түзіледі. Натрий орнына литий, цинк, магний металдарын алуға болады.

2CH₃-CH₂ -Cl + 2Na → CH₃-CH₂- CH₂- CH₃ + 2NaCl

хлорлы этил

4. Карбон қышқылдарының тұздарынан электролиздеу арқылы алу. Бұл реакция неміс ғалымы Кольбенің атымен Кольбе реакциясы деп аталады. Катодта алкан және көмір қышқыл газ, анодта сілті мен сутек газы түзіледі:

2CH₃-CH₂-СООNa + 2Н₂О → CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ + 2СО₂ + 2NaОН + Н₂

5. Карбон қышқылдарының тұздарынан пиролиздеу арқылы алу. Реакцияны жүргізу үшін сусыз тұз алынады. Сілті орнына натронды әк, яғни сілті мен кальций гидроксидінің қоспасын алады. Бұл реакция сілтілік балқыту реакциясы деп аталады:

CH₃-CH₂- СООNa + NaОH CH₃-CH₃ + Na₂СО₃

натрий ацетаты

Физикалық қасиеттері

Қалыпты жағдайда бірінші төрт гомологтары түссіз газдар, бесіншіден бастап он бесіншіге дейін түссіз сұйықтықтар, ал он алтыншы гомологінен бастап түссіз қатты заттар.

Қаныққан көмірсутектердің физикалық константтары

п	Атаулары	Қайнау темп. ºС (760мм)	Балқу темп. ºС	d420	nD20
1	Метан	-161,5	-183	0,424а
2	Этан	-88,6	-172	0,546а
3	Пропан	-42,1	-188	0,501б
4	Бутан	-0,5	-135	0,579б	1,3326 б
5	Пентан	36,1	-130	0,626	1,3575
6	Гексан	68,7	-95	0,659	1,3749
7	Гептан	98,4	-91	0,684	1,3876
8	Октан	125,7	-57	0,703	1,3974
9	Нонан	150,8	-54	0,718	1,4054
10	Декан	174,1	-30	0,730	1,4119

Кестедегі п көміртек атомдарының саны.

Алкандарға ыдырау және орынбасу реакциялары тән.

Химиялық қасиеттері

Алкандар концентрлі күкірт қышқылымен, сілтілермен, металдармен және күшті тотықтырғыштармен қалыпты жағдайда әрекеттеспейді. Бірақ, жоғары температура немесе күн сәулесінің әсерінен орынбасу реакциясына түседі. Алкандарға орынбасу, тотығу және ыдырау реакциялары тән.

1. Галогендеу реакциясы. Алкандар барлық галогендермен әрекеттеседі. Реакция жарық сәулесінің әсерінен немесе қараңғы жерде жоғары температурада (250-400⁰С), не болмаса катализатор қатысуында (мыс, қалайы хлоридтері және т.б.) жүреді.

Метан хлормен әрекеттескенде тізбекті реакция жүреді:

CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl

CH₃Cl + Cl₂ → CH₂Cl₂ + HCl

CH₂Cl₂ + Cl₂ → CHCl₃ + HCl

CHCl₃ + Cl₂ → CCl₄ + HCl

2. Тотығу реакциясы. Өндірісте молекулалық массасы үлкен парафиндерге ғана тотығу үрдісін жүргізеді. Реакция катализатор қатысуында жоғары температурада жүреді.

Тотығу реакциясының нәтижесінде спирт, альдегид, кетон және қышқылдардың қоспасы түзіледі:

Алкан → асқын тотықты алкил →спирт → альдегид, кетон → қышқыл.

5. Термиялық ыдырау реакциясы – крекинг. 1000⁰ С-тан жоғары температурада барлық қаныққан көмірсутектер көміртек пен сутекке ыдырайды. Алкандар 300-700⁰С аралығында ыдырап төмен молекулалы қаныққан, қанықпаған, ароматтық көмірсутектер қоспаларын түзеді.

Өте аз уақытта, яғни 0,01 секундта 1500⁰С температурада қыздырғанда метан ацетиленге дейін ыдырайды. Реакция теңдеуі:

2CH₄ CH ≡ CH + 3H₂