Alkany

Są to węglowodory nasycone. Pomiędzy atomami węgla (C) występują tylko wiązania pojedyncze. Alkany tworzą szereg homologiczny. Szereg homologiczny jest to grupa związków o tej samej budowie i właściwociach różniących się między sobą grupą

Wzór "skrócony"	Wzór "rozszerzony"	Nazwa alkanu
CH4	CH4	metan
C2H6	CH3 - CH3	etan
C3H8	CH3 - CH2 - CH3	propan
C4H10	CH3 - CH2 - CH2 - CH3	butan
C5H12	CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3	pentan
C6H14	CH3 - (CH2 )4 - CH3	heksan
C7H16	CH3 - (CH2 )5 - CH3	heptan
C8H18	CH3 - (CH2 )6 - CH3	oktan
C9H20	CH3 - (CH2 )7 - CH3	nonan
C10H22	CH3 - (CH2 )8 - CH3	dekan

Właciwości chemiczne alkanów na przykładach
- ulegają spalaniu
a) całkowite CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O
b) półspalanie CH4 + 3/2 O2 -> CO + 2 H2O
c) niecałkowite CH4 + O2 -> C + 2 H2O
- Alkany ulegają reakcjom chlorowcowania. Reagują z cząsteczkami chlorowców. Reakcja ta nazywana jest reakcją substytucji lub podstawienia. Polega ona na podstawieniu atomu chlorowca w miejsce atomu wodoru w cząsteczce alkanu. W ten sposób powstają chlorowco pochodne. Reakcja przebiega pod wpływem wiatła i ma mechanizm rodnikowy. Przy nadmiarze chlorowca mogą ywem ?wiatła i ma mechanizm

Metan w obecnoci katalizatorów w zwiększonej temperaturze i pod podwyższonym cinieniem reagują z parą wodną. Proces ten nazywany jest konwersją

Budowa

Alkany mają budowę przestrzenną. Każdy atom węgla jest po hybrydyzacji sp3. Kąty pomiędzy wiązaniami wynoszą 109°28``. Tworzone wiązania są wiązaniami sigma(s). Są to wiązania trwałe, które umożliwiają obrót atomów wokół osi wiązania. Dzięki temu atomy ulegają nieustannej rotacji zmieniając swe położenie względem siebie. Orbitale walencyjne węgla 1s i 3p ulegają hybrydyzacji sp3. W wyniku hybrydyzacji powstaję cztery równo cenne hybrydy są rozmieszczone w przestrzeni względem siebie pod kątem 109°28``. Hybrydy te tworzą wiązanie chemiczne poprzez nałożenie się z orbitalami walencyjnymi wodoru.

Izomeria alkanów i grup alkilowych
Grupa alkilowa powstaje przez oderwanie wodoru od cząsteczki węglowodoru.
CH₄ - metan -CH₃ gr. metylowa (metyl)
C₂H₆ - etan -C₂H₅ gr. etylowa (etyl)
C₃H₈ - propan -C₃H₇ gr. propylowa (propyl)

Izomeria - Jest to zjawisko występowania związków o tym samym wzorze sumarycznym, lecz różnych wzorach strukturalnych. W przypadku alkanów występuje izomeria łańcuchowa. Polega ona na występowaniu związków o tym samym wzorze sumarycznym w postaci łańcuchów prostych i rozgałęzionych. Izomery mają podobne właściwoci fizyko-chemiczne. Liczba izomerów danego związku jest tym większa im większa jest liczba at. węgla w łańcuchu
Rozpatrzymy to na przykładzie butanu:

butan i 2metylopropan

Jak widać obydwie cząsteczki mają takie same wzory sumaryczne jednak różnią się zdecydowanie wyglądem.