Chapter 8 · Section 2Textbook pages 155–157Table 8.2 · Figs 8.3–8.4

Alkanes – Saturated Hydrocarbons ആൽക്കെയ്നുകൾ · പൂരിത ഹൈഡ്രോകാർബണുകൾ

The gas in a biogas plant, the LPG in your kitchen cylinder and the candle wax on your study table all belong to one family: the alkanes. In every alkane each carbon uses all four of its bonds as single bonds. On this page you turn methane and ethane in 3-D, learn a short way to write structures (the condensed formula), fill Table 8.2, and discover the rule that gives the number of hydrogen atoms in any alkane.

📖 What you need (pages 2 and 3 of this guide)

Carbon has valency 4, hydrogen has valency 1. A single bond ഏകബന്ധനം is one shared pair, drawn as one line (page 3).
Hydrocarbons ഹൈഡ്രോകാർബണുകൾ contain only carbon and hydrogen.
Structural formula ഘടനാവാക്യം vs molecular formula തന്മാത്രാസൂത്രം; reading a ball-and-stick model (page 2).

1. Methane – the simplest hydrocarbon (Fig 8.3)

ചുവടെ നൽകിയിരിക്കുന്ന ഹൈഡ്രോകാർബണിന്റെ ഘടന വിശകലനം ചെയ്ത് തന്മാത്രാസൂത്രം എഴുതുക. Analyse the structure of the hydrocarbon given below and write its molecular formula.

Fig 8.3 – methane മീഥെയ്ൻ, structural formula ഘടനാവാക്യം

Fig 8.4 – ethane ഈഥെയ്ൻ, structural formula

🧪 Ball-and-stick models ബോൾ & സ്റ്റിക്ക് മാതൃക – drag to turn

A flat drawing puts the four H of methane at right angles, but in the real molecule they point to the four corners of a tetrahedron, as far apart as possible. Turn the model and see.

Q (page 155). തന്മാത്രാസൂത്രം ....... ഇതിലെ സഹസംയോജകബന്ധനം ഏത് തരം? Write the molecular formula of the compound in Fig 8.3. What type of covalent bond is in it?

Molecular formula:

Type of covalent bond:

Molecular formula CH₄ (methane മീഥെയ്ൻ). The carbon forms four single covalent bonds ഏകബന്ധനം, one with each hydrogen atom.

2. Ethane and the condensed formula (Fig 8.4)

രണ്ട് കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുള്ളതും ഏകബന്ധനം മാത്രമുള്ളതുമായ മറ്റൊരു ഹൈഡ്രോകാർബണിന്റെ ഘടന ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. Fig 8.4 shows another hydrocarbon that has two carbon atoms and only single bonds. Pick "ethane" in the viewer above to turn its model.

Q (page 156). ഈ സംയുക്തത്തിന്റെ തന്മാത്രാസൂത്രം എന്ത്? What is the molecular formula of this compound?

Molecular formula:

C₂H₆ – ethane ഈഥെയ്ൻ: 2 carbon atoms and 6 hydrogen atoms (3 on each carbon). Each carbon: 1 bond to the other carbon + 3 bonds to H = 4 ✔.

ഈ സംയുക്തത്തിന്റെ ഘടനാവാക്യം (ചിത്രം 8.4) ചുരുക്കി CH₃ – CH₃ എന്നും എഴുതാം. ഇപ്രകാരം എഴുതുന്ന രീതിയെ കണ്ടൻസ്ഡ് ഫോർമുല (condensed formula) എന്ന് പറയുന്നു.

Drawing every H takes space. The structure of ethane can be written in a short form as CH₃ – CH₃: each carbon is written together with the hydrogens joined to it, and only the bonds between carbons are drawn. This way of writing is called the condensed formula കണ്ടൻസ്ഡ് ഫോർമുല.

🎬 Step by step · from structural formula to condensed and molecular formula

Three ways to write a molecule	What it shows	Propane
Structural formula ഘടനാവാക്യം	every atom and every bond
Condensed formula കണ്ടൻസ്ഡ് ഫോർമുല	each carbon with its H atoms; bonds between carbons	CH₃ – CH₂ – CH₃
Molecular formula തന്മാത്രാസൂത്രം	only how many atoms of each element	C₃H₈

3. Table 8.2 – more carbons, single bonds only

കൂടുതൽ കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുത്തി ഇത്തരത്തിലുള്ള ഹൈഡ്രോകാർബണുകളുടെ ഘടന, കണ്ടൻസ്ഡ് ഫോർമുല, തന്മാത്രാസൂത്രം എന്നിവ എഴുതി നോക്കാം. പട്ടിക പൂർത്തിയാക്കുക. Let us add more carbon atoms – still joined only by single bonds – and write the structure, condensed formula and molecular formula. Complete the table.

✍️ How to draw any of them (the recipe)

Write the carbons in a row, joined by single lines: C–C–C–C.
Count the bonds each carbon already has: an end carbon has 1, a middle carbon has 2.
Fill up to 4 with hydrogen: end carbon → 3 H (CH₃), middle carbon → 2 H (CH₂).
Check: count the lines around every C – it must be 4.

📋 Table 8.2 (page 156) – fill in the blanks

C atoms	Condensed formula	Molecular formula	State
1	CH₄	CH₄	gas
2	CH₃ – CH₃	C₂H₆	gas
3	CH₃ – CH₂ – CH₃	C₃H₈	gas
4	CH₃ – CH₂ – CH₂ – CH₃	C₄H₁₀	gas
5	CH₃ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₃	C₅H₁₂	liquid
6	CH₃ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₃	C₆H₁₄	liquid

The structures for 4, 5 and 6 carbons are drawn by the "Draw" buttons in the table: a row of carbons, 3 H on each end carbon, 2 H on each middle carbon. (These are methane, ethane, propane, butane, pentane and hexane.)

4. Alkanes are saturated ആൽക്കെയ്നുകൾ

പട്ടിക 8.2 ൽ നൽകിയിരിക്കുന്ന സംയുക്തങ്ങളിലെല്ലാം ഏകബന്ധനം മാത്രമാണല്ലോ ഉള്ളത്. All the compounds in Table 8.2 have only single bonds.

⭐ Alkanes (page 156)

കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾക്കിടയിൽ ഏകബന്ധനം മാത്രമുള്ള ഓപ്പൺ ചെയിൻ ഹൈഡ്രോകാർബണുകളെ ആൽക്കെയ്നുകൾ (alkanes) എന്നു വിളിക്കുന്നു.

Open-chain ഓപ്പൺ ചെയിൻ hydrocarbons with only single bonds between carbon atoms are called alkanes ആൽക്കെയ്നുകൾ.

ആൽക്കെയ്നുകളിൽ ഓരോ കാർബൺ ആറ്റത്തിന്റെയും എല്ലാ സംയോജകതകളും ഏകബന്ധനം വഴി പൂർത്തീകരിച്ചിരിക്കുന്നതിനാൽ ഇവയെ പൂരിത ഹൈഡ്രോകാർബണുകൾ എന്നും വിളിക്കുന്നു. In alkanes, all the valencies of every carbon atom are completed by single bonds. So alkanes are also called saturated hydrocarbons പൂരിത ഹൈഡ്രോകാർബണുകൾ. "Saturated" means "full": no carbon can take any more hydrogen.

"Open chain" means the carbon atoms form a chain with two free ends – not a closed ring (rings come on page 8).

5. Counting the hydrogens: the general formula

പട്ടിക (8.2) വിശകലനം ചെയ്ത് നൽകിയിരിക്കുന്ന ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം കണ്ടെത്തുക. Analyse Table 8.2 and answer the questions.

a. ഒരു കാർബൺ ആറ്റമുള്ള ആൽക്കെയ്നിലെ ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങളുടെ എണ്ണം എത്ര? How many hydrogen atoms are there in the alkane with one carbon atom?

H atoms

b. 2 കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുള്ള ആൽക്കെയ്നിലെ ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങളുടെ എണ്ണം എത്ര? … with 2 carbon atoms?

H atoms

c. 3 ഉം 4 ഉം കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ ഉണ്ടെങ്കിലോ? … and with 3 and with 4 carbon atoms?

3 C → H 4 C → H

d. കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുടെ എണ്ണത്തിന്റെ ഇരട്ടിയോടൊപ്പം ഏത് സംഖ്യ കൂട്ടിയപ്പോഴാണ് ഇവയിൽ ഓരോന്നിലെയും ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിന്റെ എണ്ണം ലഭിച്ചത്? Which number, added to twice the number of carbon atoms, gives the number of hydrogen atoms in each?

H = 2 × C +

e. ഒരു ആൽക്കെയ്നിൽ 'n' കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ ഉണ്ടെങ്കിൽ എത്ര ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങൾ ഉണ്ടായിരിക്കും? (2n, 2n+2, 2n−2) If an alkane has n carbon atoms, how many hydrogen atoms will it have?

f. ആൽക്കെയ്നുകളുടെ പൊതുവാക്യം എഴുതുക. Write the general formula of alkanes.

a. 4 (CH₄) · b. 6 (C₂H₆) · c. 8 (C₃H₈) and 10 (C₄H₁₀) · d. 2: 4 = 2×1+2, 6 = 2×2+2, 8 = 2×3+2, 10 = 2×4+2.
e. 2n + 2. f. General formula പൊതുവാക്യം of alkanes: C_nH_2n+2.
Why "+2"? Every carbon has two H "above and below" (2n), and the two end carbons each have one extra H at the end (+2).

📈 H-count pattern finder – add carbons one by one

Use the rule. An alkane has 8 carbon atoms. Write its molecular formula.

n = 8 → H = 2 × 8 + 2 = 18 → C₈H₁₈ (octane, a part of petrol).

6. Structure builder

Choose the number of carbon atoms (1–10). The structural formula is drawn with every H, and the condensed and molecular formulae update together. The small "4 ✔" under each carbon confirms it has exactly four bonds. You can also try the other bond types – they are the subject of the next page.

🏗️ Build a hydrocarbon chain

Carbon atoms 3 Bond between C1 and C2

🏠 Alkanes around you

Methane CH₄ – natural gas, biogas from cow dung and kitchen waste, CNG for autos and buses.
Propane C₃H₈ and butane C₄H₁₀ – LPG in the kitchen cylinder (mainly butane).
Octane C₈H₁₈ and its relatives – petrol. Larger alkanes – kerosene, diesel, and paraffin wax for candles.

⚠️ LPG, petrol and kerosene are alkanes that burn very easily. Never play with them or bring a flame near a leak. If you smell gas at home, do not switch on lights; open doors and windows and tell an adult.

⚠️ Common mistakes

Giving a middle carbon 3 H ✗ – a middle carbon already has 2 C–C bonds, so it takes only 2 H (CH₂).
Writing butane as C₄H₈ ✗ – alkanes follow 2n + 2: C₄H₁₀.
Mixing up the formulas: CH₃–CH₂–CH₃ is the condensed formula; C₃H₈ is the molecular formula.
Writing the general formula as C_nH_2n ✗ – that is for alkenes. Alkanes: C_nH_2n+2.

🌐 Explore online needs internet · opens in a new tab

📄 Hydrocarbon Wikipedia
Compounds of only carbon and hydrogen.
📄 Alkane Wikipedia
Saturated hydrocarbons CₙH₂ₙ₊₂.
📄 Alkene Wikipedia
Hydrocarbons with a C=C double bond, CₙH₂ₙ.
📄 Alkyne Wikipedia
Hydrocarbons with a C≡C triple bond, CₙH₂ₙ₋₂.
📄 Homologous series Wikipedia
Neighbouring members differ by –CH₂–.
🧪 Build a Molecule (PhET simulation) PhET, University of Colorado Boulder
Build methane, ethane, ethene and more from atoms.
🧪 MolView MolView
Draw a structure and see it in 3D (try butane, benzene, cyclohexane).

7. Check yourself

🧭 Summary

Methane CH₄ (Fig 8.3) and ethane C₂H₆ (Fig 8.4) have only single covalent bonds.
Condensed formula കണ്ടൻസ്ഡ് ഫോർമുല: each carbon with its H, bonds between carbons only – ethane CH₃–CH₃, propane CH₃–CH₂–CH₃.
Table 8.2: CH₄, C₂H₆, C₃H₈, C₄H₁₀ (gases); C₅H₁₂, C₆H₁₄ (liquids).
Alkanes ആൽക്കെയ്നുകൾ = open-chain hydrocarbons with only C–C single bonds = saturated hydrocarbons പൂരിത ഹൈഡ്രോകാർബണുകൾ.
H = 2 × C + 2 → general formula C_nH_2n+2.

Next: Alkenes and alkynes – the unsaturated hydrocarbons ▶