Alifatiska kolväten är kolväten som har de grundläggande egenskaperna hos alifatiska föreningar. De består av endast kol- och väteelement och är uppkallade efter deras första extraktion från fetter.
Kärnegenskaper och klassificering
Strukturella egenskaper: Kolatomer är ordnade i raka kedjor, grenade kedjor eller ringar (alicykliska kolväten). Kolskelettet är kedjeliknande- eller cykliskt med egenskaper som liknar kedjekolväten, vilket skiljer dem från aromatiska kolväten.
Vanliga klassificeringar: Klassificeras efter typen av kemisk bindning mellan kolatomer:
Alkaner (mättade alifatiska kolväten): Innehåller endast kol-kol enkelbindningar, generell formel:
CnH2n + 2CnH2n+2
Alkener (omättade alifatiska kolväten): Innehåller kol-koldubbelbindningar, generell formel:
CnH2nCnH2n
Alkyner (omättade alifatiska kolväten): Innehåller kol-trippelbindningar, generell formel:
CnH2n−2CnH2n−2
Fysiska egenskaper:
Tillståndet varierar med antalet kolatomer: 1-4 kolatomer är i allmänhet gasformiga, 5-16 är flytande och 17 och uppåt är fasta (förutom neopentan, som är gasformig);
Densiteten är mindre än vatten; Smält- och kokpunkter ökar gradvis med antalet kolatomer; i isomerer, ju mer grenad kedjan är, desto lägre smält- och kokpunkt.
Kemiska egenskaper:
Alkaner: genomgår huvudsakligen substitutionsreaktioner och hög-temperatursprickningsreaktioner;
Alkener/alkyner: kemiskt reaktiva, kapabla till additionsreaktioner, polymerisationsreaktioner, oxidationsreaktioner, substitutionsreaktioner etc., bland vilka addition och polymerisation är de vanligaste reaktionerna inom industrin.
Källor och användningsområden:
Alifatiska kolväten härrör huvudsakligen från petroleum, naturgas och kol. C1-C5 alifatiska kolväten med låg kolhalt är de grundläggande råvarorna för petrokemikalier. Eten-, propen- och C4/C5-konjugerade olefiner är de mest använda inom industrin.