Budowa cząsteczki metanu Wszystkie wiązania w cząsteczce metanu są równocenne. Każde z nich jest utworzone dzięki parze wspólnych elektronów. Jeden z elektronów tworzących to wiązanie pochodzi od atomu węgla, drugi zaś od atomu wodoru. Są to wiązania kowalencyjne. Kąt między nimi wodór- węgiel-wodór wynosi 109°. Cząsteczka CH4 ma kształt tetraedru, w centrum którego znajduje się atom węgla.
2. Szereg homologiczny alkanów:

Metan CH4

Etan C2H6 CH3-CH3

Propan C3H8 CH3-CH2--CH3

Butan C4H10 CH3-CH2-CH2-CH3

PentanC5H12CH3-CH2-CH2-CH2CH3 Heksan C6H14 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3

Heptan C7H16 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3

Oktan C8H18 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3

Nonan C9H20 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3

Dekan C10H22 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2CH3

3.WZÓR OGÓLNY CnH2n+24.

4. Właściwości FIZYCZNE alkanów:- wraz z długością łańcucha gęstość alkanów wzrasta- alkany są nierozpuszczalne w wodzie, ale rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych- C1-4: gazy; C5-15: ciecze; C15+ ciała stałe- lżejsze od powietrza- im większa temperatur tym łatwość zapłony maleje- wraz z wzrostem łańcucha węglowodorów lotność alkanów spada Właściwości CHEMICZNE alkanów:- wszystkie alkany ulegają spalaniu: całkowitego, niecałkowitego, półspalania ZASTOSOWANIE alkanów:- w benzynie- w zapalniczkach- jako substancje energetyczne- jako produkt paliw- jako składnik rozpuszczalników- do znieczuleń- do produkcji farb, gum, kauczuku, barwników- w syntezie organicznej kraking-Jest to sposób otrzymywania benzyny syntetycznej, który polega na pękaniu długich łańcuchów węglowych w węglowodorach i powstawaniu cząsteczek o krótszych łańcuchach węglowych

Postulaty teorii strukturalnej:

1.Każyd związek chemiczny charakteryzuje się właściwą sobie budową określoną przez liczbę, rodzaj i sposób powiązania atomów, tworzących jego cząsteczkę.

2. Atomy węgla w związkach organicznych są cztero warstwowe.

3. Atomy węgla mogą łączyć się ze sobą tworząc trwałe łańcuchy o dowolnej długości, proste lub rozgałęzione pierścienie o dowolnej wielkości oraz dowolne kombinacje pierścieniami i łańcuchami.

4. Atomy węgla mogą łączyć się ze sobą lub z innymi atomami pierwiastkami wiązaniami pojedynczymi, podwójnymi, potrójnymi.

5. elektrony nie uczestniczące we wiązaniach pomiędzy atomami węgla są wykorzystywane do tworzenia wiązań z atomami innych pierwiastków (zgodnie z ich wartościowością).

Przyczyny różnorodność związków organicznych:

a)atomy węgla wykazują zdolność do tworzenia 4 wiązań kowalencyjnych rozmieszczonych w różny sposób:

–w narożach czworościanu foremnego,

-w narożach trójkąta równobocznego,

- liniowo,

b)pomiędzy atomami węgla mogą tworzyć się trwałe połączenia:

-trwałość połączeń jest wynikiem dużej energii wiązań węgla z węglem.

-atomy węgla mogą łączyć się w łańcuchach i pierścienie proste, rozgałęzione w różnej wielkości,

-występują w wiązania pojedyncze, podwójne, potrójne,

-do szkieletów węglowych mogą przyłączyć się przez atomy: Wodoru, tlenu, azotu, fluorowców, siarki, fosfor i inne pierwiastki.

Szkielet węglowy- układ atomów węgla z łączącymi je wiązaniami.

Węglowodory- związki chemiczne zbudowane wyłącznie z 2 pierwiastków: wodoru i węgla.

Alkany- węglowodory nasycone- związki w cząsteczkach, których między atomami węgla występują wyłącznie wiązania pojedyncze.

Szereg homologiczny- związki chemiczne należące do tej samej grupy klasyfikacyjnej, różniące się między sobą o stałą grupę atomów.

Homologi- jeżeli dwa ZWIĄZKI ORGANICZE O TALIM SAMYM WZOŻE OGÓLNYM RÓZNIĄSIĘ MIĘDZY sobą grupą metylową to są wobec siebie homologami. Homologi mają podobne właściwości chemiczne (ulegają podobnym reakcjom) lecz różne właściwości fizyczne ( gęstość, stan skupienia, temperatura krzepnienia , wrzenia, topnienia).

*Węglowodory o takiej samej ilości węgla i wodorów mogą mieć różną budowę. Zjawisko występowanie związków o takim samym składzie jakościowym i ilościowym nazywamy izomerią strukturalną (szkieletową).

1.Alkany są mało reaktywne chemiczne.

2. Nie reagują z substancjami utleniającymi.

3. Ulegają spalaniu:

a)całkowitemu (w nadmiarze tlenu), produktami reakcji są dwutlenek węgla i woda.

b)częściowemu (produktami reakcji są tlenek węgla II i woda)

c)niecałkowitemu (przy ograniczonym dostępie tlenu produktami reakcji są węgiel i woda).

4. Reakcją charakterystyczną dla węglowodorów nasyconych czyli alkanów jest reakcja podstawiania. Polega ona na zastępowaniu atomów w cząsteczce związku organicznego atomami innych pierwiastków.

*Alkany reagują z fluorowcami( ci2, br2, f2) pod wpływem światła lub podwyższonej temp.

Reakcja polega na zastąpieniu atomów wodoru w cząsteczce alkanu atomem fluorowca, np.:

CH4+Cl2CH3Cl +HCl

5. Produktem spalania węglowodorów w zależności od środowiska reakcji może być C, CO,CO2.

Ułożyć 3 możliwe równania procesu spalania:

Etanu 2c2h6 + 7o2 4 co2 +6h2o

2c2h6 +5 o2 4co +6 h2o

2c2h6 +3o2 4c+6 h2o

6.Napisz reakcje podstawiania etanu bromem wykorzystując wzory sumaryczne i półsumaryczne

C2H6+ Br2 C2H5Br + HBr

7.Otrzymywanie alkanów:

a)bezpośrednia synteza z pierwiastków metodą tą otrzymujemy rużne alkeny dobierając odpowiednie warunki reakcji oraz katalizator :

C +2 H2CH4

2C+3H2C2H6+2H2O

3C+4H2C3H8

b) reakcje tlenku węgla II z wodorem

CO+ H2 CH4+ H2O

2CO+5H2C2H6+ 2H2O

3CO+5 H2 C3H8= 2H2O

2- TAKIE SAME PODSTAWNIKI TO- DI

3- TRI

4 – TETRA