這個是化學的基礎知識。

烷烴的分子式是C(n)H(2n+2)。在這裡n表示正整數，n可以取1，也可以去2，3等等……當然不一定能取到1萬，因為太大了有機物就不太穩定，具體n的上限是多少，我不曉得，估計化學家也不知道的。而C是碳原子,H是氫原子。

烷烴是一種最簡單的有機物，只有兩種原子組成，而且是一種開鏈的飽和結構，每一個化學鍵都是單鍵——烷烴中只含有C-C單鍵和C-H單鍵。

烷烴一般是從石油活著天然氣裡提煉出來的。它可以燃燒，也可以作為其他化工產品的原料——因為它很簡單，就好像是積木可以搭建出別的化合物。

從數學角度來說，烷烴的同分異構體的計數問題還是很有趣的。當然了，在數學上存在的同分異構體在現實中並不一定能穩定存在。

烷烴有很多化學性質，比如烷烴中的氫原子可以被滷原子取代，這被稱為鹵化反應。

烷烴的概念

烷烴是最簡單的一類有機化合物，烴指的是分子中只含有碳和氫兩種元素的有機化合物，也叫碳氫化合物，簡稱烴。在烷烴中，甲烷又是最簡單的。含有一個碳原子烷烴稱為甲烷、兩個碳原子稱乙烷、三個碳原子稱為丙烷、四個碳原子稱為丁烷……依次類推。如下圖

如圖所示，分子中不含有支鏈的烷烴稱為直鏈烷烴。從圖中可看出，直鏈烷烴分子中是一個或幾個－CH2－基團連線而成的碳鏈。烷烴的通式是CnH（2n+2）。

甲烷、乙烷、丙烷都是一種結構。但是，從丁烷開始，都含有多種異構。比如，上圖中，丙烷兩端上的氫原子被甲基取代（－CH3），可形成正丁烷。丙烷中間碳原子被甲基取代，也可以形成另一種結構丁烷，稱為異丁烷，如下圖

烷烴最早用甲烷、乙烷、丙烷等命名，但是，越複雜烷烴，結構多。比如上述丁烷，就有兩種結構，只稱丁烷容易混淆。所以，就稱為正丁烷和異丁烷，但是如果更復雜這樣命名就繁瑣。仍然不適用。所以，目前最常用的命名法是國際純粹化學與應用化學聯合會（IUPAC）制定的系統命名法。

（1）如果是直鏈烷烴，碳原子在十個以內時，依次用甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸來代表碳原子數，碳原子在十個以上時用數字十一、十二...……來表明碳原子數。

（2）如果帶有支鏈，支鏈上的基團把它看做直鏈上的衍生物。

如果遇到這種有機化學物，首先選擇主鏈，把結構簡式中，連續的最長碳鏈作為主鏈。把支鏈看做取代基。注意不要只看直鏈，只要是連續相連的碳原子，都要看做主鏈，比如下圖

上圖這兩個烷烴事實上是等價的，左圖示紅的部分就是這個烷烴最長它碳鏈，它就是主鏈。它的最長碳鏈有八個碳原子，所以主鏈稱為辛烷。其餘部分稱為取代基。

第二步，主鏈編號，從最接近取代基的一端開始標號，將主鏈碳原子用1、2、3、……阿拉伯數字編號。比如下面的例子

標紅的是主鏈，左圖的標號順序最靠近支鏈，而右圖不是從靠近支鏈開始編號。

第三步命名取代基時，主鏈上的取代基的標號作為字首，將簡單的基團放在前面，複雜基團放在後面，在支鏈基團前註明基團名稱和基團在主鏈上的編號。比如下面例子

書寫是要注意，主鏈碳上的數字編號用“，”隔開，編號和基團名稱用“－”隔開，全程如下圖

烷烴碳原子。按照雜化軌道理論，應該是sp3雜化軌道，4個雜化軌道有1/4是s軌道成分，1/3是p軌道成分，sp3雜化軌道電子雲如下

看上圖，簡單來說它構成了一個正四面體，所以，甲烷的電子雲和結構就如下所示

上圖就是甲烷的電子雲結構

上圖就是甲烷的模型

其它的烷烴碳原子也是sp3雜化，雖然雜化方式相同，但是每個烷烴的鍵長有差異，但是sp3雜化軌道的鍵角都是109.5º。

烷烴的性質分為物理性質和化學性質，首先看物理性質。

室溫下，從甲烷到丁烷直鏈烴是氣體，從戊烷到十七烷直鹼烴是液體，十八烷以上的直鏈烴是固體。一個烷烴化合物，如果分子間的吸引力小，這種化合物的沸點就比較低，反之就高。烷烴主要是範德華力，所以當相對分子質量增加，烷烴範德華力變大，沸點也隨之增高。但是，如果碳原子相同數目的烷烴，支鏈越多，沸點反而低，這是因為支鏈越多，分子間作用力會變小。

熔點也是一樣的，基本也隨著相對分子質量增加而增加，如下圖

但是，透過圖可以發現，它不像沸點那樣均勻變化，因為這不僅跟分子間作用力有關，也很分子內部結構有關。不詳細敘述。

烷烴的化學性質，烷烴通常不是很活潑，穩定性好，但在高溫高壓，光照或催化劑下，也能發生反應。

第一種，它可以發生氧化反應，在常溫下，烷烴並不反應，但是烷烴可以在氧氣中點燃，生成二氧化碳和水。並且在強氧化劑催化作用下下，比如高錳酸鉀，在氧氣作用下，可以生成高階脂肪酸。

第二種，是烷烴的異構化反應，例如正丁烷可以在一些催化劑條件下，生成異丁烷。

第三種，是裂化反應，在高溫下烷烴分子的碳原子越多，裂化產物也多，比如正丁烷可以裂化成，甲烷、乙烷、乙烯等簡單化合物。

第四種，稱為取代反應，這是烷烴非常重要的反應，烷烴和氯氣在光照下，烷烴的氫原子被氯原子取代，生成氯甲烷和氯化氫，氯甲烷又能進一步被氯原子取代，如下圖

甲烷取代比較簡單，其它烷烴也能發生這樣取代，我們把這個取代稱為自由基取代反應，它的機理如下圖

氯氣在光照下首先首先解離成自由基，自由基活性很高，氯自由基和甲烷結合，奪取一個氫原子，形成氯化氫和甲基自由基，甲基自由基又和氯氣結合臨床形成一氯甲烷和新的氯自由基，就這樣反覆反應，生成的新新甲基也會結合成乙烷。這個過程不詳細介紹，比較複雜，詳見有機化學烷烴化學性質。目前，您只需要知道這個反應叫做自由基取代反應。

說的有點多，但是這些內容只是大致介紹，想要更加了解烷烴可以看看有機化學這本書，裡面有介紹。