Аліфатичні вуглеводні — вуглеводні, що володіють основними властивостями аліфатичних сполук. Вони складаються лише з вуглецевих і водневих елементів і названі на честь їх первинного вилучення з жирів.
Основні характеристики та класифікація
Структурні характеристики: Атоми вуглецю розташовані в прямих, розгалужених ланцюгах або кільцях (аліциклічні вуглеводні). Карбоновий скелет є ланцюговим-або циклічним із властивостями, подібними до ланцюгових вуглеводнів, що відрізняє їх від ароматичних вуглеводнів.
Загальні класифікації: класифікуються за типом хімічного зв’язку між атомами вуглецю:
Алкани (насичені аліфатичні вуглеводні): містять лише вуглець-вуглецеві одинарні зв’язки, загальна формула:
CnH2n + 2CnH2n+2
Алкени (ненасичені аліфатичні вуглеводні): містять вуглець-вуглецеві подвійні зв’язки, загальна формула:
CnH2nCnH2n
Алкіни (ненасичені аліфатичні вуглеводні): містять вуглець-вуглецеві потрійні зв’язки, загальна формула:
CnH2n−2CnH2n−2
Фізичні властивості:
Стан змінюється залежно від кількості атомів вуглецю: 1-4 атоми вуглецю зазвичай газоподібні, 5-16 рідкі, 17 і більше тверді (за винятком неопентану, який є газоподібним);
Щільність менше води; Температури плавлення і кипіння поступово зростають із збільшенням кількості атомів вуглецю; в ізомерах чим більше розгалужений ланцюг, тим нижче температури плавлення і кипіння.
Хімічні властивості:
Алкани: в основному піддаються реакціям заміщення та високотемпературному крекінгу-;
Алкени/алкіни: хімічно активні, здатні до реакцій приєднання, реакцій полімеризації, реакцій окислення, реакцій заміщення тощо, серед яких додавання та полімеризація є найбільш часто використовуваними реакціями в промисловості.
Джерела та використання:
Аліфатичні вуглеводні в основному отримують з нафти, природного газу та вугілля. C1-C5 низьковуглецеві аліфатичні вуглеводні є основною сировиною для нафтохімії. У промисловості найбільш широко використовуються етилен, пропілен і С4/С5 олефіни.