3. Alkaanit
1. Alkaanibongaus – mihin alkaaneja käytetään?
Samalla kun opiskelette alkaaneista, niin bongatkaa, missä kaikkialla niitä hyödynnetään. Kirjoittakaa löytönne kommenttikenttään.
2. Alkaanit
Alkaani on hiilivety, joka rakentuu vain hiilestä ja vedystä. Hiiliatomien välillä on vain yksinkertaisia sidoksia. Tällainen yhdiste on tyydyttynyt. Alkaanit voivat olla suoraketjuisia, haaroittuneita ja rengasrakenteisia. Alkaaneja, kuten muitakin orgaanisia yhdeisteitä, voidaan kuvata molekyylikaavalla tai rakennekaavalla. Molekyylikaava kertoo atominen määrät. Rakennekaava kertoo atomien tarkat paikat. Rakennekaava on molekyylikaava tarkempi.
Alkaani nimetään hiilirungon peruseella. Nimen etuliite muodostetaan hiiliatomien lukumäärän mukaan ja nimen loppuosa on -aani. Esimerkiksi propaanissa etuliite prop- tarkoittaa, että hiilirunko on kolmen hiilen pituinen ja nimen pääte -aani sitä, että hiilten välillä on vain yksinkertaisia sidoksia. Hiiliketjun päässä olevat hiiliatomit muodostavat yhden yksinkertaisen sidoksen naapurihiilen kanssa ja kolme yksinkertaista sidosta vetyjen kanssa. Keskimmäiset hiiliatomit muodostavat kaksi hiiliatomien välistä sidosta ja kaksi sidosta vetyatomien kanssa.
Oheiseen taulukkoon on koottu kuuden keveimmän alkaanin rakenteet eri tavoin mallinnettuina. Taulukon viimeisessä sarakkeessa on olomuoto huoneenlämpötilassa 25 °C.
| Yhdiste (molekyylikaava) | Rakennekaava | Molekyylimalli | Olomuoto (25 °C) |
|---|---|---|---|
| Metaani CH4 |
 |
 |
kaasu |
| Etaani C2H6 |
 |
 |
kaasu |
| Propaani C3H8 |
 |
 |
kaasu |
| Butaani C4H10 |
 |
 |
kaasu |
| Pentaani C5H12 |
 |
 |
neste |
| Heksaani C6H14 |
 |
 |
neste |
3. Metaani
Metaani CH4 on hiilivetymolekyyleistä pienin. Metaani on väritön ja lähes hajuton kaasu. Se on hyvä polttoaine, jota on maakaasussa. Metaania esiintyy myös ikiroudassa ja merten pohjassa metaanijäänä eli metaaniklatraattina. Siinä metaanimolekyylit ovat sulkeutuneet huokoisen jään sisään. Bakteerit tuottavat metaania hapettomassa tilassa kasvijätteiden hajotessa soilla ja kaatopaikoilla (biokaasu tai suokaasu). Samalla syntyy pahanhajuisia typpi- ja rikkiyhdisteitä.
Metaani
Metaani on noin 25 kertaa hiilidioksidia voimakkaampi kasvihuonekaasu, joten sen pääsemistä ilmakehään tulee kaikin keinoin välttää. Esimerkiksi kaatopaikoilla muodostuva metaani kerätään talteen ja käytetään hyödyksi lämmön- ja sähköntuotannossa sekä ajoneuvojen polttoaineena. Yksi varteenotettava metaanin päästölähde on nautakarja, koska nautaeläinten ruoansulatus tuottaa sitä. Karjan metaanipäästöjä voidaan vähentää sopivalla ruokinnalla.
4. Etaani
Etaani rakentuu kahdesta hiiliatomista ja kuudesta vetyatomista. Etaanin kaava on C2H6, mutta se voidaan kirjoittaa myös muodossa CH3CH3 tai CH3–CH3. Ne korostavat etaanimolekyylin rakentuvan kahdesta samanlaisesta CH3-osasta. Jälkimmäisessä on merkittynä näkyviin hiiliatomien välinen yksinkertainen sidos. Sen avulla yhdisteen voi helpommin tunnistaa tyydyttyneeksi yhdisteeksi.
Etaani
Tiivistelmä
- Alkaani on hiilivety, joka rakentuu vain hiilestä ja vedystä.
- Hiiliatomien välillä on vain yksinkertaisia sidoksia. Tällainen yhdiste on tyydyttynyt.
- Alkaanit voivat olla suoraketjuisia, haaroittuneita ja rengasrakenteisia.
- Tuttuja alkaaneja ovat metaani ja etaani. Metaani on kasvihuonekaasu.