Alkaanide (küllastunud alifaatsed süsivesinikud) keemilised omadused
Alkaanide kõik süsinikuaatomid on ühendatud üksiksidemetega, muutes need struktuurselt stabiilseks. Nad läbivad peamiselt järgmisi reaktsioone:
Asendusreaktsioonid: Valguse käes saab alkaanide vesinikuaatomeid asendada halogeenidega, tekitades haloalkaane ja vesinikhaliide. Tüüpiline näide on metaani ja kloori vaheline asendusreaktsioon, mis kulgeb järk-järgult mitme asendusprodukti saamiseks.
Oksüdatsioonireaktsioon (põlemine): Alkaanid on põlevad ja täielikul põlemisel tekib süsinikdioksiid ja vesi. Üldvalem on: CnH2n + 2 + 3n + 1 2 O2= = = (süüde) nCO 2 + (n + 1)H2OC nCO 2 + (n+1)H2O. Metaan põleb kahvatusinise leegiga ja ei reageeri toatemperatuuril happelise kaaliumpermanganaadi lahusega (selge nähtus puudub).
Pragunemisreaktsioon: Kõrgetel temperatuuridel läbivad alkaanid ahela katkemise ja dehüdrogeenimise, mille tulemusena tekivad madalama süsinikuarvuga alkaanid ja alkeenid. See on põhireaktsioon naftakeemiatootmises. 1. Dehüdrogeenimine Tsükkel: C6-C8 sirge-ahelaga alkaanid võivad läbida dehüdrogeenimise tsükliseerimise, moodustades benseenipõhiseid aromaatseid süsivesinikke.
Alkeenide keemilised omadused (sisaldavad süsinik{0}}kaksiksidemeid, küllastumata alifaatseid süsivesinikke)
Kaksiksideme struktuurid on väga reaktiivsed ja võivad läbida erinevat tüüpi reaktsioone:
Oksüdatsioonireaktsioonid: Põlev, tekitab ereda leegi musta suitsuga; kaksiksidet saab oksüdeerida happelise kaaliumpermanganaadi toimel, põhjustades happelise kaaliumpermanganaadi lahuse värvitumist.
Liitmisreaktsioonid: Küllastumata süsinikuaatomid võivad uute ühendite moodustamiseks otse ühineda teiste aatomite/rühmadega. Tüüpilised reaktsioonid hõlmavad järgmist:
Lisamine broomiga: Värvitab broomvee/broomi süsiniktetrakloriidi lahuses. Reaktsiooni valem on:
CH₂=CH₂ + Br₂ → CH2Br−CH₂ =CH₂ + Br₂ →CH2Br−CH₂ Br reageerib vesinikuga, moodustades alkaane, vesinikkloriidiga moodustades klooritud süsivesinikke ja veega moodustades alkohole (tööstuslik meetod etanooli tootmiseks).
Lisapolümerisatsioon: Katalüsaatori toimel avanevad kaksiksidemed, mille tulemuseks on polümerisatsioon, moodustades suure molekulmassiga ühendeid, näiteks etüleeni polümerisatsioon polüetüleeni moodustamiseks:
n CH2=CH2===katalüsaator
[− CH2− CH2−]
n nCH2 =CH2
=== katalüsaator
[-CH2-CH2-]
n
Dieenide spetsiaalne lisamine: Dieenidel, nagu 1,3-butadieenil, on nii 1,2- kui ka 1,4-lisaproduktid.
Alküünide keemilised omadused (sisaldavad süsinik{0}}kolmiksidet, küllastumata alifaatsed süsivesinikud)
Kolmiksideme struktuur on reageerivam kui kaksikside ja selle reaktsiooniomadused on sarnased alkeenide omadega:
Oksüdatsioonireaktsioonid: Põlev, tekitab väga ereda leegi ja tiheda musta suitsu; kolmiksidet saab oksüdeerida happelise kaaliumpermanganaadi toimel, põhjustades happelise kaaliumpermanganaadi lahuse värvitumist.
Lisamisreaktsioonid: võib läbida astmelise lisamise; 1 mol kolmiksidet võib reageerida maksimaalselt 2 mol lisandiga. Näiteks atsetüleen lisab väikesele kogusele broomiveele, moodustades CHBr=CHBr, ja lisab liigsele broomivette, moodustades CHBr2-CHBr2-CHBr2; see võib läbida ka liitumisreaktsioone vesiniku, vesinikkloriidi, veega jne. Liitpolümerisatsioon: Katalüsaatori toimel võivad polümeerid moodustada suure molekulmassiga ühendeid. Näiteks atsetüleen polümeriseerub, moodustades polüatsetüleeni:
n CH≡ CH====katalüsaator
[− CH= CH−]
n nCH≡CH
=== katalüsaator
[−CH=CH−]
n