Definizione e classificazione Gli idrocarburi alifatici sono idrocarburi che possiedono le proprietà di base dei composti alifatici. Le loro molecole contengono solo elementi di carbonio e idrogeno e gli atomi di carbonio possono essere collegati in catene lineari, catene ramificate o anelli (idrocarburi aliciclici). Prendono il nome dal fatto che furono inizialmente estratti dai grassi.
In base al tipo di legami chimici tra gli atomi di carbonio, gli alcani possono essere suddivisi in tre categorie:
Alcani (compresi i cicloalcani): idrocarburi saturi costituiti interamente da singoli legami carbonio-carbonio. La formula generale degli alcani a catena è:
CnH2n+2 (n Maggiore o uguale a 1)CXnHX2n+2(n Maggiore o uguale a 1);
Alcheni: idrocarburi insaturi contenenti doppi legami carbonio-carbonio. La formula generale dei monoalcheni è:
CnH2n(n Maggiore o uguale a 2)CXnHX2nHX(n Maggiore o uguale a 2);
Alchini: idrocarburi insaturi contenenti tripli legami carbonio-carbonio. La formula generale dei monoalchini è:
CnH2n−2(n Maggiore o uguale a 2)CXnHX2n−2(n Maggiore o uguale a 2).
Proprietà e regole principali
Proprietà fisiche: all'aumentare del numero di atomi di carbonio in una molecola, il punto di ebollizione e il punto di fusione aumentano gradualmente e la densità aumenta gradualmente, ma la densità di tutti gli idrocarburi alifatici è inferiore a quella dell'acqua; a temperatura ambiente, gli idrocarburi con 1-4 atomi di carbonio sono gassosi (ad eccezione del neopentano, anch'esso gassoso), quelli con 5-16 atomi di carbonio sono liquidi e quelli con 17 o più atomi di carbonio sono solidi.
Proprietà chimiche: gli alcani sono stabili e non reagiscono con acidi forti, basi forti o agenti ossidanti forti. Possono subire reazioni di sostituzione alla luce (producendo una miscela di prodotti), sono combustibili e possono subire cracking ad alta-temperatura. Gli alcheni e gli alchini (idrocarburi alifatici insaturi) sono reattivi. Oltre alla combustione, possono essere ossidati dal permanganato di potassio acido. La loro reazione caratteristica è la reazione di addizione (con bromo, acido cloridrico, acqua, ecc.) E possono anche subire una polimerizzazione per addizione per formare composti ad alto peso molecolare.