1. 알칸/알케인(Alkane) 계 탄화수소 : CnH2n+2
ㅇ 탄소 간 결합이 단일 결합(Single Bond) 만을 갖는 사슬형 포화 탄화 수소
- 일명, 파라핀 족(Paraffin Family) 이라고도 함
2. 알케인계 특징
ㅇ 약하지만 분자 간 인력 있음
- 분자 내 공유결합은 강하지만, 분자 간에도 약한 수소 결합 및 반데르발스 결합 있음
ㅇ 긴 사슬 형성
- 탄소 - 탄소 결합으로 긴 사슬(Chain)을 형성
- 곧은 사슬 알케인(straight chain alkcane) 구조
ㅇ 반응성 낮음
- 작용기가 없으므로 다른 유기화합물에 비해 반응성이 낮음
- 비교적 낮은 용융점 및 비등점을 갖음
ㅇ 일반식 : CnH2n+2
3. 알케인계 탄화수소의 분류
ㅇ 탄소의 개수에 따른 분류 (☞ 그리스어 수 접두사 참조)
- 메테인(methane)/메탄 : 탄소 1개 (CH4)
. 탄소가 단일 결합 4개를 형성하며 사면체 배열
.. 수소(H) 4개가 각각 3차원적으로 109.5˚각도로 균등 분포 함 (비극성 공유결합)
.. 탄소 원자가 4개 sp3 혼성 궤도함수로써 4개 수소 원자와 결합
. 구조식 : CH4
. 이성질체 수 : 0
. 특징
.. 유기물 중 가장 작은 분자
.. C-H 결합이 강하여, 화학적으로 안정한 편임
.. 무색 무취의 가연성 기체 (메탄 가스 : 천연 가스의 주성분, 가정 난방에 쓰임)
.. 연소 반응과 치환 반응이 비교적 잘 일어나는 편임 ☞ 연소(Combustion) 참조
- 에테인(ethane)/에탄 : 탄소 2개 (C2H6)
. 2개의 탄소 간에 단일결합, 각 탄소의 나머지 3개의 가지손이 수소와 단일결합
. 구조식 : CH3CH3
. 이성질체 수 : 0
. 특징
.. 유기물 중 C-C 단일결합을 하는 분자 중 가장 작음
. [참조] 에탄올/에틸알코올 등
- 프로페인(propane)/프로판 : 탄소 3개 (C3H8)
. 구조식 : CH3CH2CH3
. 이성질체 수 : 0
. 특징
.. 원유를 정제하며 등유나 휘발유를 만들 때 부산물로 나옴
.. 일상에서는 약한 석유 냄새가 나는 무색의 기체이지만, 압력을 가하면 액체가 됨
.. 녹는점 : -187.69 ℃, 끓는점 : -42.1 ℃
- 부테인(butane)/부탄 : 탄소 4개 (C4H10)
. 이성질체 수 : 2 (2개의 구조 이성질체를 갖음)
- 펜테인(pentane)/펜탄 : 탄소 5개 (C5H12)
. 이성질체 수 : 3
- 헥세인(hexane)/헥산 : 탄소 6개 (C6H14)
. 이성질체 수 : 5
- 헵테인(heptane)/헵탄 : 탄소 7개 (C7H16)
. 이성질체 수 : 9
- 옥테인(octane)/옥탄 : 탄소 8개 (C8H18)
. 이성질체 수 : 18
- 노네인(nonane)/노난 : 탄소 9개 (C9H20)
. 이성질체 수 : 36
- 데케인(decane)/데칸 : 탄소 10개 (C10H22)
. 이성질체 수 : 75
ㅇ 탄소의 개수에 따른 실온에서의 상
- 탄소수 4개의 부테인까지는, 기체
- 탄소수 5개 펜테인부터 18개 옥타데케인(octadecane)까지는, 액체
- 그 이상의 탄소수인 경우에는, 고체