– nebo-li parafíny.Název je tvořen předponou a koncovkou –an (př.: propan). Obecný vzorec pro zápis alkanů je CnH2n+2. Jsou to jen jednodušší organické látky. Řadíme je mezi nasycené uhlovodíky, protože obsahují pouze vazby C- H a C- C. Tyto vazby jsou nepolární a reakce proto probíhají radikálovým mechanismem. Mezi nejdůležitější reakce patří oxidace, chlorace, sulfochlorace a krakování.

Alkany tvoří homologickou řadu jejíž členové se liší o skupinu – CH ₂ – .

Fyzikální vlastnosti:

Se stoupajícím počtem uhlíků stoupá teplota tání a varu (viz následující tabulka).

Na počtu uhlíků jsou závislé skupenství alkánů. Alkány, které obsahují 1 až 4 uhlíky jsou látky plynné, alkany které obsahují 4 . 15 uhlíků jsou kapaliny a alkány s více než 15 uhlíky jsou pevné látky.

 

U alkanů se vyskytují dva typy izomerie:

– řetězová
– konformace

– zákrytová
– nezákrytová (viz následující obrázek)

Konformace je druh izomerie při které se izomeri od sebe lišší rotací vodíku kolem uhlíku.

Čím více uhlíků je alkanu obsaženo tím více je izomerů.

 

 

 

 

 

 

 

Vlevo je konformace nezákrytová vpravo je konformace zákrytová.
Červeně jsou označeny atomy uhlíku bílé jsou atomy vodíku.

Chemické vlastnosti:

Chemické reakce u alkanů rozdělujeme na dva typy:

a) substituce – dochází k náhradě atomů vodíků jiným atomem nebo skupinou atomů. Mezi tyto reakce patří (chlorace, sulfochlorace,oxidace)
b) eliminace – dochází k násobení vazeb. Typickou reakcí je pyrolýza.

Halogenace – dochází k náhradě atomů vodíku atomy halových prvků. Probíhá ve třech fázích.

1) Zahájení (iniciace) – dojde k rozštěpení činidla na radikály.
Cl₂ à Cl· + Cl·

2) Šíření (propagace) – Radikál chloru vytrhává ze sloučeniny atom vodíku
CH₄ + Cl· à CH₃· + HCl

3) Ukončení (terminace) – reakce radikálu chloru a methylového radikálu
CH₃· + Cl· à CH₃Cl

Sulfochlorace – Dochází k náhradě vodíku skupinou – SO₂Cl

Produktem této reakce jsou alkylsulfonilchloridy. Ty to látky slouží k výrobě detergentů a léčiv

R – H + SO₂ + Cl₂ à R – SO₂Cl + HCl
CH₄ – H + SO₂ + Cl₂ à CH₄ – SO₂Cl + HCl produkt methansulfonilchlorid

Oxidace – Je to silně exotermická reakce (hoření).
CH₄ + 2 O₂ à CO₂ + 2 H₂O

Pyrolýza – krakování je složitý chemický děj, který má značný průmyslový význam. Tento děj probíhá v nepřítomnosti kyslíku při vysokých teplotách (900°C), Při použití katalyzátorů se používají teploty nižší (450 až 600 °C).

Zástupci: 

Methan (CH₄)
Je to bezbarvý hořlavý plyn bez zápachu je surovinou pro výrobu vodíku. Reaguje s halogeny. Z 99% tvoří zemní plyn.
Ethan (CH₃ – CH₃)
V malém množství je obsažen v zemním plynu, ale převážně s získává z ropy vlastnostmi jsou podobné CH₄.

Propan (CH₃ – CH₂ – CH₃)
Získává se z ropy. Ve směsi s butanem se plní do lahví a používá se na vaření a topení.