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烷烃是最简单的有机化合物，属于饱和烃类。它们只含有碳碳单键和碳氢单键，分子中的碳原子达到饱和状态。以甲烷为例，碳原子位于中心，四个氢原子呈四面体结构分布，形成稳定的分子构型。烷烃的这种饱和结构使其化学性质相对不活泼。
烷烃同系物是分子组成相差一个或若干个CH₂原子团的化合物。从甲烷开始，依次为乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷等。它们都符合通式CnH2n+2，其中n为碳原子数。相邻的同系物在分子组成上相差一个CH₂，但在物理性质上呈现规律性的递变，如沸点随碳原子数增加而升高。
同分异构体是分子式相同但结构不同的化合物。以丁烷为例，C4H10有两种同分异构体：正丁烷是直链结构，四个碳原子呈直线排列；异丁烷是支链结构，有一个甲基支链。戊烷C5H12则有三种同分异构体：正戊烷、异戊烷和新戊烷。同分异构现象说明了有机化合物结构的多样性。