Alkány

Všeobecný vzorec alkánov je CnH2n+2 . Ich názvy tvoríme pomocou prípony -án. Majú v molekule len jednoduché väzby (sú to nasýtené uhľovodíky) a otvorený reťazec. Za bežných podmienok sú alkány C1 až C4 plyny, C5 až C16 kvapaliny (označujú sa ako benzíny) a C17 a viac tuhé látky (označujú sa ako parafíny). Horením alkánov vzniká oxid uhličitý a voda.

Plynné alkány C1 až C4

metán

etán

propán

bután

Alkány sú horľaviny, produktami ich horenia sú oxid uhličitý a voda.

Horenie metánu: CH4 + 2 O2 ⇢ CO2 + 2 H2O

Horenie propánu: C3H8 + 5 O2 ⇢ 3 CO2 + 4 H2O

Horenie butánu: 2 C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O

Pri nedokonalom horení uhľovodíkov vzniká jedovatý oxid uhoľnatý CO.

Nedokonalé horenie metánu: 2 CH4 + 3 O2 → 4 H2O + 2 CO

Metán

Je najjednoduchší alkán, zapisujeme ho vzorcom CH4. Je hlavnou zložkou zemného plynu. Hnitím vzniká bioplyn s obsahom až 60% metánu. So vzduchom tvorí výbušnú zmes. Stlačený zemný plyn sa používa ako palivo CNG. Metán je dôležitou surovinou chemického a gumárenského priemyslu.

Skleníkový efekt

Metán patrí medzi skleníkové plyny. Pri skleníkovom efekte sa časť slnečného žiarenia odráža od skleníkových plynov v atmosfére späť na povrch Zeme, v dôsledku tohoto efektu nastáva globálne otepľovanie Zeme.

Propán a bután

Propán má sumárny vzorec C3H8 a bután C4H10. Propán - butánová zmes sa používa ako hnací plyn v sprejoch, na varenie a kúrenie v domácnostiach. Stlačená zmes propánu a butánu sa používa ako palivo LPG.

Alkány od C4 tvoria izoméry. ButánC4H10 tvorí dva izoméry. Bután a izobután (metylpropán).

Kvalitu benzínu vyjadruje oktánové číslo.

Heptán má oktánové číslo 0, izooktán 100. Vyššie oktánové číslo znamená kvalitnejší benzín.

Aj alkány môžeme zapísať pomocou molekulových, racionálnych a štruktúrnych vzorcov.

Molekulový vzorec

Udáva druh a počet atómov v molekule chemickej látky. Napríklad propán sa skladá z 3 atómov uhlíka a 8 atómov vodíka. Tento vzorec sa nazýva aj sumárny.

Racionálny vzorec

Tento typ vzorca sa označuje aj ako zjednodušený štruktúrny. Vystihuje podstatné väzby atómov v molekule chemickej látky, ukazuje, ako sa viažu v molekule skupiny atómov. Na obrázku je znázornený zjednodušený štruktúrny vzorec propánu.

Štruktúrny vzorec

Znázorňuje usporiadanie atómov a väzby medzi nimi. Na obrázku je znázornený štruktúrny vzorec propánu.

Stavbu uhľovodíkov môžeme demonštrovať aj pomocou 3D (priestorových) modelov. Umožňujú demonštrovať priestorové usporiadanie atómov v molekule (väzbové uhly).

Kalotový model metánu

Guľôčkový model metánu