Węglowodory nasycone definiuje się jako związki chemiczne, które składają się wyłącznie z atomów węgla i wodoru. Związki te powstają w wyniku destylacji frakcyjnej, z ropy naftowej lub gazu ziemnego. Węglowodory alifatyczne, których atomy węgla są połączone ze sobą pojedynczymi wiązaniami, są nasycone. Połączone podwójnymi lub potrójnymi wiązaniami są węglowodorami nienasyconymi.
Węglowodory alifatyczne, zgodnie z teorią, to takie, które nie posiadają pierścienia aromatycznego. Mogą być nasycone lub nienasycone. Nasycone to alkany (grupa, w której wszystkie atomy węgla mają dwie pary pojedynczych wiązań), natomiast nienasycone (zwane także nienasyconymi) to alkeny (które mają przynajmniej jedno wiązanie podwójne) i alkiny (z potrójnymi linkami).
Węglowodory nasycone są nazwane na podstawie liczby atomów węgla w łańcuchu tworzącym cząsteczkę, dodając końcówkę -ano.
Przykłady:
Metan → CH3
Etan → CH3-CH3
Propan → CH3-CH2-CH3
Butan → CH3-CH2-CH2-CH3
Pentan → CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
Poprzedni przykład pokazuje serię homologiczną, ponieważ chociaż każda cząsteczka składa się z innej liczby atomów węgla, wszystkie mają tę samą wspólną grupę funkcyjną.
Kiedy węglowodór ulega utracie wodoru, tworzy się tak zwany rodnik. Rodniki są nazwane od węglowodoru, z którego pochodzą, ale zmieniając ostatni rok na -ilo, w przypadku gdy nazwiemy rodnik oddzielnie, lub z końcówką -il, w przypadku nazwania całego związku.
Przykłady:
Metyl → CH3 Etyl → CH3CH2 Propyl
→ CH3CH2CH2
Węglowodory nasycone otrzymywane są z ropy naftowej lub gazu ziemnego. Można je również zsyntetyzować w laboratorium. Jedną z zastosowanych metod jest dodanie wodoru do podwójnych wiązań alkenów i alkinów (patrz t28). Zależność ta powstaje w przypadku obecności katalizatorów platynowych, niklowych lub palladowych, tworzących alkany o tym samym szkielecie węglowym.
CH3 - CH = CH2 + H2® CH3 - CH2 - CH3
Po znalezieniu odpowiednich warunków mogą wystąpić następujące typy reakcji:
1. Spalanie: reakcja spalania jest najważniejsza w przypadku węglowodorów nasyconych, ponieważ węglowodory te są wykorzystywane jako paliwa, ponieważ są zdolne do uwolnienia dużej ilości energii. Podczas spalania zawsze uwalnia się CO2 i woda.
Przykład: reakcja spalania butanu:
2 C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O + 2640 KJ / mol
2. Pękanie: występuje wtedy, gdy węglowodory nasycone oddziela się od węglowodorów zawierających mniej węgla, czyli mniejszych węglowodorów. Kiedy ta reakcja zachodzi z ciepłem, nazywa się to krakowaniem termicznym, gdy jest przeprowadzana przez katalizatory, nazywa się to krakowaniem katalitycznym. Pękanie służy do otrzymywania benzyny z frakcji olejowych o większej masie.
3. Chlorowcowanie: w tego typu reakcji wodór węglowodorowy jest zastępowany pierwiastkiem halogenowym.
