烷字怎么讀？

【專(zhuān)家解說(shuō)】：烷 wán 一系列飽和脂肪烴CnH2n 2(如甲烷、乙烷等)的任一種 ，此類(lèi)化合物是構(gòu)成石油的主要成分。 火 烷,火也。――《集韻》 烷即飽和烴，是只有碳碳單鍵的鏈烴，是最簡(jiǎn)單的一類(lèi)有機(jī)化合物。烷烴分子中，氫原子的數(shù)目達(dá)到最大值，它的通式為CnH2n+2。分子中每個(gè)碳原子都是sp3雜化。最簡(jiǎn)單的烷烴是甲烷。 烷烴中，每個(gè)碳原子都是四價(jià)的，采用sp3雜化軌道，與周?chē)?個(gè)碳或氫原子形成牢固的σ鍵。連接了1、2、3、4個(gè)碳的碳原子分別叫做伯、仲、叔、季碳；伯、仲、叔碳上的氫原子分別叫做伯、仲、叔氫。 為了使鍵的排斥力最小，連接在同一個(gè)碳上的四個(gè)原子形成四面體。甲烷是標(biāo)準(zhǔn)的正四面體形態(tài)，其鍵角為109°28′（準(zhǔn)確值：arccos(-1/3)）。 理論上說(shuō)，由于烷烴的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所有的烷烴都能穩(wěn)定存在。但自然界中存在的烷烴最多不超過(guò)50個(gè)碳，最豐富的烷烴還是甲烷。 由于烷烴中的碳原子可以按規(guī)律隨意排列，所以烷烴的結(jié)構(gòu)可以寫(xiě)出無(wú)數(shù)種。直鏈烷烴是最基本的結(jié)構(gòu)，理論上這個(gè)鏈可以無(wú)限延長(zhǎng)。在直鏈上有可能生出支鏈，這無(wú)疑增加了烷烴的種類(lèi)。所以，從4個(gè)碳的烷烴開(kāi)始，同一種烷烴的分子式能代表多種結(jié)構(gòu)，這種現(xiàn)象叫同分異構(gòu)現(xiàn)象。隨著碳數(shù)的增多，異構(gòu)體的數(shù)目會(huì)迅速增長(zhǎng) 烷烴還可能發(fā)生光學(xué)異構(gòu)現(xiàn)象。當(dāng)一個(gè)碳原子連接的四個(gè)原子團(tuán)各不相同時(shí)，這個(gè)碳就叫做手性碳，這種物質(zhì)就具有光學(xué)活性。 烷烴失去一個(gè)氫原子剩下的部分叫烷基，一般用R-表示。因此烷烴也可以用通式RH來(lái)表示。 烷烴最早是使用習(xí)慣命名法來(lái)命名的。但是這種命名法對(duì)于碳數(shù)多，異構(gòu)體多的烷烴很難使用。于是有人提出衍生命名法，將所有的烷烴看作是甲烷的衍生物，例如異丁烷叫做2-二甲基丙烷。 現(xiàn)在的命名法使用IUPAC命名法，烷烴的系統(tǒng)命名規(guī)則如下： 找出最長(zhǎng)的碳鏈當(dāng)主鏈，依碳數(shù)命名主鏈，前十個(gè)以天干(甲、乙、丙...)代表碳數(shù)，碳數(shù)多于十個(gè)時(shí)，以中文數(shù)字命名，如：十一烷。 從最近的取代基位置編號(hào)：1、2、3...(使取代基的位置數(shù)字越小越好)。以數(shù)字代表取代基的位置。數(shù)字與中文數(shù)字之間以 - 隔開(kāi)。 有多個(gè)取代基時(shí)，以取代基數(shù)字最小且最長(zhǎng)的碳鏈當(dāng)主鏈，并依甲基、乙基、丙基的順序列出所有取代基。 有兩個(gè)以上的取代基相同時(shí)，在取代基前面加入中文數(shù)字：一、二、三...，如：二甲基，其位置以 , 隔開(kāi)，一起列于取代基前面。 異辛烷（2,2,4-三甲基戊烷）的結(jié)構(gòu)式。異辛烷是汽油抗爆震度的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，其辛烷值定為100。對(duì)于一些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單或者常用的烷烴，還經(jīng)常用俗名。如，習(xí)慣上直鏈烷烴的名稱(chēng)前面加“正”字，但系統(tǒng)名稱(chēng)中并沒(méi)有這個(gè)字。在主鏈的2位有一個(gè)甲基的稱(chēng)為“異”，在2位有兩個(gè)甲基的稱(chēng)為“新”。這雖然只適合于異構(gòu)體少的丁烷和戊烷，出于習(xí)慣還是保留了下來(lái)，甚至給不應(yīng)該叫“異”的2,2,4-三甲基戊烷也冠上了“異辛烷”的名字。 物理性質(zhì) 烷烴密度比水?2蝗苡謁??苡謨謝?薌痢H鄯械闥娣腫恿吭齟蠛吞劑叢齔ざ??擼??際?耐樘??Я叢蕉嚳械閽降汀1昕魷攏?際?∮?的(甲烷到丁烷)為氣態(tài)，5-17之間的(戊烷到十七烷)為液態(tài)，18個(gè)碳(十八烷)以上為固態(tài)。 化學(xué)性質(zhì) 烷烴性質(zhì)很穩(wěn)定，因?yàn)镃-H鍵和C-C雙鍵相對(duì)穩(wěn)定，難以斷裂。除了下面三種反應(yīng)，烷烴幾乎不能進(jìn)行其他反應(yīng)。 氧化反應(yīng) R + O2 → CO2 + H2O 所有的烷烴都能燃燒，而且反應(yīng)放熱極多。烷烴完全燃燒生成CO2和H2O。如果O2的量不足，就會(huì)產(chǎn)生有毒氣體一氧化碳（CO），甚至炭黑（C）。 以甲烷為例： CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O O2供應(yīng)不足時(shí)，反應(yīng)如下： CH4 + 3/2 O2 → CO + 2 H2O CH4 + O2 → C + 2 H2O 分子量大的烷烴經(jīng)常不能夠完全燃燒，它們?cè)谌紵龝r(shí)會(huì)有黑煙產(chǎn)生，就是炭黑。汽車(chē)尾氣中的黑煙也是這么一回事。 鹵化反應(yīng) R + X2 → RX + HX 由于烷烴的結(jié)構(gòu)太牢固，一般的有機(jī)反應(yīng)不能進(jìn)行。烷烴的鹵代反應(yīng)是一種自由基取代反應(yīng)，反應(yīng)的起始需要光能來(lái)產(chǎn)生自由基。 以下是甲烷被鹵代的步驟。這個(gè)高度放熱的反應(yīng)可以引起爆炸。 鏈引發(fā)階段：在紫外線的催化下形成兩個(gè)Cl的自由基 Cl2 → Cl* / *Cl 鏈增長(zhǎng)階段：一個(gè)H原子從甲烷中脫離；CH3Cl開(kāi)始形成。 CH4 + Cl* → CH3+ + HCl （慢） CH3+ + Cl2 → CH3Cl + Cl* 鏈終止階段：兩個(gè)自由基重新組合 Cl* 和 Cl*, 或 R* 和 Cl*, 或 CH3* 和 CH3*. 裂化反應(yīng) 裂化反應(yīng)是大分子烴在高溫、高壓或有催化劑的條件下，分裂成小分子烴的過(guò)程。裂化反應(yīng)屬于消除反應(yīng)，因此烷烴的裂化總是生成烯烴。如十六烷(C16H34)經(jīng)裂化可得到辛烷和辛烯(C8H18)。 由于每個(gè)鍵的環(huán)境不同，斷裂的機(jī)率也就不同，下面以丁烷的裂化為例討論這一點(diǎn)： CH3-CH2-CH2-CH3 → CH4 + CH2=CH-CH3 過(guò)程中CH3-CH2鍵斷裂，可能性為48%； CH3-CH2-CH2-CH3 → CH3-CH3 + CH2=CH2 過(guò)程中CH2-CH2鍵斷裂，可能性為38%； CH3-CH2-CH2-CH3 → CH2=CH-CH2-CH3 + H2 過(guò)程中C-H鍵斷裂，可能性為14%。 裂化反應(yīng)中，不同的條件能引發(fā)不同的機(jī)理，但反應(yīng)過(guò)程類(lèi)似。熱分解過(guò)程中有碳自由基產(chǎn)生，催化裂化過(guò)程中產(chǎn)生碳正離子和氫負(fù)離子。這些極不穩(wěn)定的中間體經(jīng)過(guò)重排、鍵的斷裂、氫的轉(zhuǎn)移等步驟形成穩(wěn)定的小分子烴。 在工業(yè)中，深度的裂化叫做裂解，裂解的產(chǎn)物都是氣體，稱(chēng)為裂解氣。 由于烷烴的制取成本較高（一般要用烯烴催化加氫），所以在工業(yè)上不制取烷烴，而是直接從石油中提?S捎諭樘?灰追⑸?從Γ??怨ひ瞪弦膊話閹?魑??せ?駒?稀? 烷烴的作用主要是做燃料。天然氣和沼氣（主要成分為甲烷）是近來(lái)廣泛使用的清潔能源。石油分餾得到的各種餾分適用于各種發(fā)動(dòng)機(jī)： C1~C4(40℃以下時(shí)的餾分)是石油氣，可作為燃料； C5~C11(40~200℃時(shí)的餾分)是汽油，可作為燃料，也可作為化工原料； C9~C18(150~250℃時(shí)的餾分)是煤油，可作為燃料； C14~C20(200~350℃時(shí)的餾分)是柴油，可作為燃料； C20以上的餾分是重油，再經(jīng)減壓蒸餾能得到潤(rùn)滑油、瀝青等物質(zhì)。 此外，烷烴經(jīng)過(guò)裂解得到烯烴這一反應(yīng)已成為近年來(lái)生產(chǎn)乙烯的一種重要方法。