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Reazioni chimiche degli alcani


Gli alcani sono caratterizzati da scarsa reattività, essendo costituiti con il processo dell'ibridazione (in particolare, sp3): i legami che vi sono tra gli atomi di carbonio, sono legami semplici σ, molto difficili da spezzare in quanto in essi la nube elettronica circonda tutta la linea internodale.

Tuttavia, se posti in particolari condizioni o se posti a contatto con specifici elementi, gli alcani possono dare luogo a diverse reazioni.

Combustione.
Si ha una reazione di combustione quando un alcano reagisce con un atomo di ossigeno. La reazione può essere ben schematizzata mediante la seguente formula:

    CnH(2n+2) + O2 -> H2O + CO2 + energia

Tuttavia questa reazione è molto difficile da bilanciare, per cui, solitamente, per numeri interi e non frazionari si utilizza la seguente formula di bilanciamento:
    CnH(2n+2) + O2 -> (n+1)H2O + nCO2 + energia

Alogenazione.
Avviene tra un alcano ed un alogeno: gli alogeni sono gli elementi del VII° gruppo della tavola periodica e sono caratterizzati dalla mancanza di 1 elettrone sull'ultimo livello energetico. Gli alogeni sono: F (Fluoro), Cl (Cloro), Br (Bromo), I (Iodio), At (Astato), Ts (Tennessinio).
Questa reazione avviene in particolari condizioni, ovvero: in presenza di radiazioni ultraviolette si ha scissione radicalica degli alogeni. Si formano quindi radicali che si vanno a legare con gli atomi di H di cui sono costituiti gli alcani. Da queste reazioni si ottengono gli alogenuri alchilici: quest'ultimi sono più reattivi, per cui ad una prima reazione ne seguono sempre altre, finchè non vengono sostituiti tutti gli atomi di H.
Il processo consta di più fasi:
    - INIZIO: mediante scissione omolitica si formano i radicali liberi.
    - PROPAGAZIONE: i radicali reagiscono con l'alcano fino a generare nuovi radicali.
    - TERMINAZIONE: si ha quando vengono sostituiti tutti gli atomi di Idrogeno.
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