Alifatische koolwaterstoffen zijn koolwaterstoffen die de basiseigenschappen van alifatische verbindingen bezitten. Ze bestaan uitsluitend uit koolstof- en waterstofelementen en zijn genoemd naar hun initiële extractie uit vetten.
Kernkenmerken en classificatie
Structurele kenmerken: Koolstofatomen zijn gerangschikt in rechte ketens, vertakte ketens of ringen (alicyclische koolwaterstoffen). Het koolstofskelet is keten-achtig of cyclisch met eigenschappen die vergelijkbaar zijn met die van ketenkoolwaterstoffen, waardoor ze zich onderscheiden van aromatische koolwaterstoffen.
Algemene classificaties: Geclassificeerd op basis van het type chemische binding tussen koolstofatomen:
Alkanen (verzadigde alifatische koolwaterstoffen): bevatten alleen enkelvoudige koolstof-koolstofbindingen, algemene formule:
CnH2n + 2CnH2n+2
Alkenen (onverzadigde alifatische koolwaterstoffen): bevatten dubbele koolstof-koolstofbindingen, algemene formule:
CnH2nCnH2n
Alkynen (onverzadigde alifatische koolwaterstoffen): bevatten drievoudige koolstof-koolstofbindingen, algemene formule:
CnH2n−2CnH2n−2
Fysieke eigenschappen:
De toestand varieert met het aantal koolstofatomen: 1-4 koolstofatomen zijn over het algemeen gasvormig, 5-16 zijn vloeibaar en 17 en hoger zijn vast (behalve neopentaan, dat gasvormig is);
De dichtheid is minder dan die van water; Smelt- en kookpunten nemen geleidelijk toe met het aantal koolstofatomen; bij isomeren geldt: hoe meer vertakt de keten, hoe lager de smelt- en kookpunten.
Chemische eigenschappen:
Alkanen: ondergaan voornamelijk substitutiereacties en kraakreacties bij hoge- temperatuur;
Alkenen/Alkynen: chemisch reactief, in staat tot additiereacties, polymerisatiereacties, oxidatiereacties, substitutiereacties, enz., waarvan additie en polymerisatie de meest gebruikte reacties in de industrie zijn.
Bronnen en toepassingen:
Alifatische koolwaterstoffen zijn voornamelijk afkomstig uit aardolie, aardgas en steenkool. C1-C5-koolstofarme alifatische koolwaterstoffen zijn de basisgrondstoffen voor de petrochemie. Ethyleen-, propyleen- en C4/C5-geconjugeerde olefinen worden het meest gebruikt in de industrie.