文章內容

article_man_pic

烷類(Alkane)

Hightech   2016-10-16    A20161016002
點閱 719
評論 0
基礎
article_pic

請自行調高解析度

 

❒ 烷類的定義
有機化合物的骨幹只有「碳、碳單鍵」的稱為「烷(Alkane)」,如<圖一(a)>所示,其中碳原子有4個鍵結電子,氫原子有1個鍵結電子,所以每個碳原子的周圍都有8個鍵結電子,滿足八隅規則,因為每2個鍵結電子形成1個化學鍵,因此我們將圖形簡化成<圖一(b)>。烷類有機化合物最大的功能就是用來做為高溫燃料,常見的烷類有機化合物包括下列幾種:
➤甲烷(CH4)、乙烷(C2H6):含有1個碳原子的烷類稱為「甲烷」,如<圖一(c)>所示,含有2個碳原子的烷類稱為「乙烷」,如<圖一(d)>所示,甲烷與乙烷的混合物稱為「天然瓦斯」,就是我們炒菜時所使用的天然瓦斯。知識力www.ansforce.com。
➤丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10):含有3個碳原子的烷類稱為「丙烷」,如<圖一(e)>所示,含有4個碳原子的烷類稱為「丁烷」,如<圖一(f)>所示,丙烷與丁烷的混合物稱為「液化石油氣」,就是我們炒菜時所使用的桶裝瓦斯。

 

圖一 烷類的化學式。

 

❒ 烷類的特性
科學家發現,有機化合物的碳原子數目愈少,則分子愈輕,愈容易揮發,所以形成氣體;碳原子數目愈多,則分子愈重,代表這種分子不容易揮發,所以形成液體;碳原子數目更多,則分子更重,代表這種分子根本不揮發,所以形成固體。
此外,分子是氣體、液體或固體其實與壓力有關,我們可以想像有一個鋼瓶,在一大氣壓下裡面有氣體;如果增加到10大氣壓,則分子受到擠壓造成距離變近,就會變成液體;如果增加到100大氣壓,則分子受到更大的擠壓造成距離更近,就會變成固體,換句話說,增加壓力可以將氣體變成液體,再增加壓力則可以將液體變成固體。知識力www.ansforce.com。

 

❒ 烷類的應用
➤丙烷與丁烷的混合物在一大氣壓下是氣體:由於氣體運送不易,所以我們用10大氣壓將丙烷與丁烷的混合物擠壓成液體裝入鋼瓶內,稱為「液化石油氣」或「桶裝瓦斯」,大家一定都有這樣的經驗,搬運桶裝瓦斯的工人將瓦斯桶安裝好了以後,會先將瓦斯桶的開關打開一下子,由於瓦斯桶內是10大氣壓,而外面是一大氣壓,所以密封的塑膠膜被衝破而發出「ㄅㄛ」的一聲。
➤丙烷與丁烷的混合物在瓦斯桶內(10大氣壓)為液體:但是流出瓦斯桶外(一大氣壓)則變成氣體,可以流到瓦斯爐燃燒,所以我們稱這種東東為「液化石油氣」。
➤甲烷、乙烷、丙烷、丁烷其實都是無色無味的:為了擔心大家在廚房使用的時候漏氣沒有發現而造成爆炸,所以故意在瓦斯中摻入含有臭味的氣體,當瓦斯漏氣的時候我們才會發現。
➤烷類燃燒的安全性:烷類是含有碳原子的化合物,燃燒(與氧反應)以後會產生二氧化碳(CO2),如果瓦斯爐或熱水器使用的地點通風不良,則空氣中的氧氣會愈來愈少,氧氣不足會使烷類燃燒以後產生一氧化碳(CO),由於一氧化碳比氧氣更容易和紅血球結合,造成紅血球無法輸送氧氣而讓人昏迷窒息,這個過程是慢慢發生的,所以人體並不會發覺,等到發現的時候通常已經來不及反應了,所以別忘了,凡是燃燒瓦斯的地點都要保持良好的通風唷!知識力www.ansforce.com。

 

【請注意】上述內容經過適當簡化以適合大眾閱讀,與產業現狀可能會有差異,若您是這個領域的專家想要提供意見,請自行聯絡作者;若有產業與技術問題請參與社群討論。