Alkanų ir alkenų skirtumas

2024 Autorius: Alex Aldridge | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-07 21:49

Pagrindinis skirtumas – alkanai ir alkenai

Alkanai ir alkenai yra dviejų tipų angliavandenilių šeimos, kurių molekulinėje struktūroje yra anglies ir vandenilio. pagrindinis skirtumas tarp alkanų ir alkenų yra jų cheminė struktūra; alkanai yra sotieji angliavandeniliai, kurių bendra molekulinė formulė yra C_nH_2n+2, o alkenai yra nesočiųjų angliavandenilių grupė, nes juose yra dviguba ryšys tarp dviejų anglies atomų. Jų bendroji molekulinė formulė yra C_nH_2n.

Kas yra alkanai?

Alkanuose yra tik pavienės jungtys tarp anglies ir vandenilio atomų (C-C jungtys ir C-H ryšiai). Todėl jie vadinami „sočiaisiais angliavandeniliais“. Pagal orbitinės hibridizacijos modelį visi alkenų anglies atomai turi SP³ hibridizaciją. Jie sudaro sigma ryšius su vandenilio atomais, o gauta molekulė turi tetraedro geometriją. Alkanai gali būti skirstomi į dvi grupes pagal jų molekulinį išsidėstymą; acikliniai alkanai (C_nH_2n.+2) ir cikliniai alkanai (C_nH _2n).

Kas yra alkenai?

Alkenai yra angliavandeniliai, turintys dvigubą anglies-anglies (C=C) ryšį. „Olefinai“yra senas pavadinimas, naudojamas alkenų šeimai apibūdinti. Mažiausias šios šeimos narys yra etanas (C₂H₄); pradžioje jis buvo vadinamas olefian t gas (lotyniškai "oleum" reiškia "aliejus" + "facere" reiškia "padaryti"). Taip yra todėl, kad reakcija tarp C₂H₄ ir chloro suteikia C₂H₂ Cl_{2, alyva.}

Kuo skiriasi alkanai ir alkenai?

Alkanų ir alkenų cheminė struktūra

Alkanai: alkanų bendroji molekulinė formulė C_nH_2n+2. Metanas (CH_{4) yra mažiausias alkanas.}

Vardas	Cheminė formulė	Aciklinė struktūra
Metanas	CH4	CH4
Etanas	C2H6	CH3CH3
propanas	C3H8	CH3CH2CH3
Butanas	C4H10	CH3CH2CH2CH3
Pentanas	C5H12	CH3CH2CH2CH2 CH3
Heksanas	C6H14	CH3CH2CH2 CH2 CH2CH3
Heptanas	C7H16	CH3CH2CH2CH2 CH2CH2CH3
Oktanas	C8H18	CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH3CH3

Alkenai: alkenų bendroji cheminė formulė yra C_nH_{2n. Alkenai laikomi nesočiaisiais angliavandeniliais, nes juose nėra didžiausio vandenilio atomų skaičiaus, kurį gali turėti angliavandenilio molekulė.}

Vardas	Cheminė formulė	Struktūra
Etenas	C2H4	CH2=CH2
Propenas	C3H6	CH3CH=CH2
Butene	C4H8	CH2=CHCH2CH3, CH3 CH=CHCH3
Pentenė	C5H10	CH2=CHCH2CH2CH3, CH3CH=CHCH2CH3
Hexene	C6H12	CH2=CHCH2 CH2CH2 CH3CH3CH=CHCH2CH2 CH3 CH3CH2CH=CHCH2 CH3
Heptene	C7H14	CH=CHCH2CH2CH2 CH2CH3CH3CH=CH2 CH2CH2CH2CH3

Alkanų ir alkenų cheminės savybės

Alkanai:

Reaktyvumas:

Alkanai yra inertiški daugeliui cheminių reagentų. Taip yra todėl, kad anglies-anglies (C-C) ir anglies-vandenilio (C-H) ryšiai yra gana stiprūs, nes anglies ir vandenilio atomų elektronegatyvumo vertės yra beveik vienodos. Todėl labai sunku nutraukti jų ryšius, nebent jie kaitinami iki gana aukštos temperatūros.

Degimas:

Alkanai gali lengvai degti ore. Alkanų reakcija su deguonies pertekliumi vadinama „degimu“. Šioje reakcijoje alkanai virsta anglies dioksidu (CO_{2) ir vandeniu.}

C_nH_2n + (n + n/2) O₂ → n CO_{2 +} nH_2O

C₄H₁₀ + 13/2 O₂ → 4 CO 2 _{+ 5H}2_O

Butano deguonies anglies dioksido vanduo

Degimo reakcijos yra egzoterminės reakcijos (jos išskiria šilumą). Dėl to alkanai naudojami kaip energijos š altinis.

Alkenai:

Reaktyvumas:

Alkenai reaguoja su vandeniliu, esant smulkiam metalo katalizatoriui, sudarydami atitinkamą alkaną. Be katalizatoriaus reakcijos greitis yra labai mažas.

Katalizinis hidrinimas naudojamas maisto pramonėje, norint skystą augalinį aliejų paversti pusiau kietais riebalais gaminant margariną ir kietus kepimo riebalus.

Fizikinės alkanų ir alkenų savybės

Formos

Alkanai: Alkanai egzistuoja kaip dujos, skysčiai ir kietos medžiagos. Kambario temperatūroje metanas, etanas, propanas ir butanas yra dujos. Neišsišakojusios heksano, pentano ir heptano struktūros yra skysčiai. Didesnės molekulinės masės alkanai yra kietosios medžiagos.

CH₄ į C₄H₁₀ yra dujos

C₅H₁₂ į C₁₇H_{36yra skysčiai ir}

Didesnės molekulinės masės alkanai yra minkštos kietosios medžiagos

Alkenai: Alkenai pasižymi panašiomis atitinkamo alkano fizinėmis savybėmis. Alkenai, kurių molekulinė masė mažesnė (C₂H₄ toC₄H_{8) yra dujos kambario temperatūroje ir atmosferos slėgyje. Didesnės molekulinės masės alkenai yra kietosios medžiagos.}

Tirpumas:

Alkanai: Alkanai netirpsta vandenyje. Jie ištirpinami nepoliniuose arba silpnai poliniuose organiniuose tirpikliuose.

Alkenai: Alkenai yra santykinai polinės molekulės dėl C=C jungties; todėl jie tirpsta nepoliniuose arba mažo poliškumo tirpikliuose. Vanduo yra polinė molekulė, o alkenai šiek tiek tirpsta vandenyje.

Tankis:

Alkanai: Alkanų tankis yra mažesnis nei vandens tankis. Jų tankio vertė yra beveik 0,7 g mL^-1, atsižvelgiant į vandens tankį 1,0 g mL^-1.

Alkenai: Alkenų tankis yra mažesnis nei vandens tankis.

Virimo taškai:

Alkanai: Neišsišakojusių alkanų virimo temperatūra sklandžiai didėja, nes didėja anglies atomų skaičius ir molekulinė masė. Apskritai šakotųjų alkanų virimo temperatūra yra žemesnė, palyginti su nešakotųjų alkanų, turinčių tą patį anglies atomų skaičių.

Alkenai: virimo temperatūra yra panaši į atitinkamų alkanų virimo tašką su nedideliu skirtumu.