Почему алканы называют предельными углеводородами

Алканы — это наиболее простой и одновременно наиболее распространенный класс углеводородов. Они состоят только из атомов углерода и водорода, которые связаны друг с другом одинарными ковалентными связями.

Каждый атом углерода имеет четыре связи, каждая из которых может быть занята либо другим атомом углерода, либо атомом водорода. В молекулах алканов атомы углерода связаны друг с другом в виде цепочек, которые могут быть прямыми или разветвленными.

При этом предельными углеводородами называются именно алканы, потому что они содержат наибольшее количество водорода (по сравнению с другими классами углеводородов), которое может быть присоединено к данной молекуле углерода.

Каждый атом углерода может образовать две связи с другими атомами углеродов, что позволяет создавать длинные цепочки углерода. При этом наличие четырех электронов на внешней оболочке углерода позволяет ему связываться с четырьмя атомами водорода.

Таким образом, если взять алкан с n атомами углерода, то каждый атом будет иметь по две связи с соседними углеродными атомами (если он не является конечным) и по одной связи с атомами водорода. В итоге, количество водородных атомов будет равно 2n+2.

Например, молекула метана (CH4) является самым простым представителем класса алканов, и содержит только один атом углерода и четыре атома водорода. Это связано с тем, что молекула метана состоит из одной прямой цепочки, состоящей только из одного атома углерода.

Важно отметить, что алканы не содержат двойных или тройных связей между атомами углерода. Это связано с тем, что двойная и тройная связи могут приводить к изменению группы функциональности и, следовательно, к изменению химических свойств молекулы. Алканы являются наиболее стабильными углеводородами и менее реакционными, чем углеводороды с двойными или тройными связями.

Таким образом, алканы называют предельными углеводородами, поскольку они содержат максимальное количество водорода, которое может быть присоединено к молекуле углерода. Они являются наиболее стабильными и менее реакционными углеводородами, чем углеводороды с двойными или тройными связями, благодаря отсутствию изменений группы функциональности.