Какие химические превращения наиболее характерны и специфичны для алканов, представляющих собой насыщенные углеводороды, состоящие только из углерода и водорода? Укажите, какие типичные реакции могут происходить с алканами и какие особенности этих превращений.
Горение: алканы сгорают в присутствии кислорода, образуя углекислый газ (CO2) и воду (H2O). Пример: метан (CH4) + кислород (O2) -> углекислый газ (CO2) + вода (H2O).
Галогенирование: алканы реагируют с галогенами (хлором, бромом, йодом), заменяя один или несколько атомов водорода на атомы галогена. Пример: метан (CH4) + хлор (Cl2) -> хлорпроизводные метана (CH3Cl + HCl).
Нитрование: алканы могут реагировать с концентрированным азотной кислотой (HNO3) и концентрированной серной кислотой (H2SO4), образуя нитрозные группы в молекулах. Пример: метан (CH4) + HNO3 -> нитрометан (CH3NO2) + H2O.
Окисление: алканы могут подвергаться окислительным реакциям, образуя соответствующие алкены или спирты. Например, окисление метана может привести к образованию метанола (CH3OH) или метанала (CH3CHO).
Превращение в спирты, алкены или алкины: алканы могут превращаться в соответствующие спирты, алкены или алкины при реакциях дегидратации или гидролиза. Например, этиловый спирт (CH3CH2OH) может быть получен из этилена (C2H4) путем гидратации.