Теория:
При обычных условиях алканы химически малоактивны. Алканам характерны реакции замещения, разложения, окисления, изомеризации. Для протекания реакций нужны определённые условия.
Алканы не реагируют с водородом, водой, растворами щелочей, не окисляются такими окислителями, как перманганат калия.
Реакции замещения
1. С галогенами
При освещении или нагревании алканы реагируют с галогенами (кроме фтора). Происходит замещение одного или нескольких атомов водорода, и выделяется галогеноводород:
Продукты реакции — хлорметан, дихлорметан.
Эта реакция идёт по свободнорадикальному механизму. При достаточном количестве галогена атомы водорода могут заместиться полностью и образуется тетрахлорметан:
Если атомы водорода неравноценные, то их замещение преимущественно происходит по менее гидрированному атому углерода. Так, в реакции пропана с бромом на первой стадии образуется \(2\)-бромпропан:
В общем виде первую стадию галогенирования алканов можно записать так:
2. Реакция нитрования (реакция Коновалова)
Алканы реагируют с раствором азотной кислоты c образованием нитропроизводных:
Уравнение этой реакции удобнее записывать, если в формуле кислоты выделить нитрогруппу:
При нитровании метана получается нитрометан.
3. Реакция сульфирования
При нагревании высшие алканы реагируют с концентрированной серной кислотой с образованием сульфокислот: