Az alkánok és az alkének kétféle szénhidrogéncsalád, amelyek szén- és hidrogénatomot tartalmaznak molekuláris szerkezetükben. Az alkánok és az alkének közötti fő különbség a kémiai szerkezetük; az alkánok telített szénhidrogének, amelyek általános képletében C jelentésenH2n + 2 Az alkéneket telítetlen szénhidrogéncsoportnak tekintik, mivel kettős kötést tartalmaznak a két szénatom között. C általános képletük vannH2n.
Az alkánok csak egyszeres kötéseket tartalmaznak a szénatom és a hidrogénatomok között (C-C kötések és C-H kötések). Ezért ezeket „telített szénhidrogéneknek” nevezzük. Az orbitális hibridizációs modell szerint az összes alkenes szénatom SP-vel rendelkezik3 hibridizáció. Szigmakötéseket képeznek a hidrogénatomokkal, és a kapott molekula tetraéder geometriája van. Az alkánok molekuláris elrendezésük alapján két csoportra oszthatók; aciklusos alkánok (CnH2n. + 2) és ciklusos alkánok (CnH2n).
Az alkének szénhidrogének, amelyek szén-szén (C = C) kettős kötést tartalmaznak. „Az olefinek” a régi név, amely az alkéncsaládra utal. A család legkisebb tagja az etán (C2H4); úgy hívták olefiant gas (latinul: 'oleum” „olajat” jelent + 'Facere' azt jelenti, hogy "készítsünk") a korai napokban. Ennek oka az, hogy a C2H4 és a klór ad C-t2H2Cl2, olaj.
alkánok: Az alkánok általános C molekuláris képlettel rendelkezneknH2n + 2. Metán (CH4) a legkisebb alkán.
Név | Kémiai formula | Aciklikus szerkezet |
Metán | CH4 | CH4 |
Etán | C2H6 | CH3CH3 |
propán | C3H8 | CH3CH2CH3 |
butángáz | C4H10 | CH3CH2CH2CH3 |
Pentane | C5H12 | CH3CH2CH2CH2CH3 |
hexán | C6H14 | CH3CH2CH2 CH2CH2CH3 |
Heptán | C7H16 | CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3 |
Oktán | C8H18 | CH3 CH3CH2CH2CH2CH2CH3CH3 |
alkének: Az alkének általános kémiai képlete CnH2n. Az alkéneket telítetlen szénhidrogének tekintik, mivel nem tartalmazzák a hidrogénatomok maximális számát, amely egy szénhidrogén molekula tulajdonában lehet.
Név | Kémiai formula | Szerkezet |
etén | C2H4 | CH2 = CH2 |
propén | C3H6 | CH3CH = CH2 |
butén | C4H8 | CH2 =CHCH2CH3, CH3CH = CHCH3 |
pentén | C5H10 | CH2 =CHCH2CH2CH3, CH3CH = CHCH2CH3 |
hexént | C6H12 | CH2 =CHCH2 CH2CH2CH3CH3CH = CHCH2CH2CH3 CH3CH2CH=CHCH2CH3 |
heptén | C7H14 | CH=CHCH2CH2CH2CH2CH3CH3CH = CH2CH2CH2CH2CH3 |
alkánok:
Az alkánok inertek sok kémiai reagenssel szemben. Ennek oka az, hogy a szén-szén (C-C) és a szén-hidrogén (C-H) kötés meglehetősen erős, mivel a szén- és a hidrogénatomok majdnem azonos elektronegativitási értékekkel rendelkeznek. Ezért nagyon nehéz megbontani kötéseiket, kivéve ha meglehetősen magas hőmérsékletre hevítik őket.
Az alkánok könnyen éghetnek a levegőben. Az alkánok és az oxigénfelesleg közötti reakciót „égésnek” nevezzük. Ebben a reakcióban az alkánok szén-dioxiddá (CO2) és a víz.
CnH2n + (n + n / 2) O2 → n CO2 + nH2O
C4H10 + 13/2 O2 → 4 CO2 + 5H2O
Bután-oxigén-szén-dioxid víz
Az égési reakciók exoterm reakciók (hőt bocsátanak ki). Ennek eredményeként az alkánokat energiaforrásként használják.
alkének:
Az alkének finoman eloszlatott fémkatalizátor jelenlétében hidrogénnel reagálnak, és így képezik a megfelelő alkánt. Katalizátor nélkül a reakció sebessége nagyon alacsony.
A katalitikus hidrogénezést az élelmiszeriparban használják a folyékony növényi olajok félszilárd zsírsá alakításához, margarin és szilárd főzőzsírok előállításához..
alkánok: Az alkánok gázok, folyadékok és szilárd anyagok formájában léteznek. A metán, az etán, a propán és a bután szobahőmérsékleten gázok. A hexán, pentán és heptán nem elágazó struktúrái folyadékok. A nagyobb molekulatömegű alkánok szilárd anyagok.
CH4 C-ig4H10 gázok
C5H12 C-ig17H36 folyadékok, és
A nagyobb molekulatömegű alkánok lágy szilárd anyagok
alkének: Az alkének hasonló fizikai tulajdonságokkal rendelkeznek a megfelelő Alkane-nél. Alkének, amelyek alacsonyabb molekulatömegűek (C2H4 TOC4H8) szobahőmérsékleten és légköri nyomáson lévő gázok. A nagyobb molekulatömegű alkének szilárd anyagok.
alkánok: Az alkánok nem oldódnak vízben. Oldódnak nem poláros vagy gyengén poláros szerves oldószerekben.
alkének: Az alkének a C = C kötés miatt viszonylag poláros molekulák; ezért oldódnak nem poláros vagy alacsony polaritású oldószerekben. A víz egy poláris molekula, és az alkének vízben kissé oldódnak.
alkánok: Az alkánok sűrűsége alacsonyabb, mint a víz sűrűsége. Sűrűségük értéke közel 0,7 g ml-1, figyelembe véve a víz sűrűségét 1,0 g ml-nél-1.
alkének: Az Alken sűrűsége alacsonyabb, mint a víz sűrűsége.
Forráspontok:
alkánok: Az el nem ágazott alkánok forráspontja simán növekszik, mivel a szénatomok száma és a molekulatömeg növekszik. Az elágazó láncú alkánok általában alacsonyabb forrásponttal rendelkeznek, mint az elágazó láncú alkánoké, amelyek azonos számú szénatomot tartalmaznak.
alkének: A forráspontok hasonlóak a megfelelő alkánokhoz, kis eltéréssel.
Irodalom: CliffsNotes. (N.d.). Beérkezett innen: 2016. július 06. Zum Directory-modus. (N.d.). Beérkezett innen: 2016. július 06 Polaritás. (N.d.). Beérkezett innen: 2016. július 06 Dipol pillanatok. (2013). Beérkezett innen: 2016. július 06 Szerkezeti izomer. (N.d.). Beérkezett innen: 2016. július 06 Bevezetés az alkénekbe. (N.d.). Beérkezett innen: 2016. július 06 Kép jóvoltából: Chris Evans - (CC0) „alkánok nevei” - a Commons Wikimedia-on keresztül „Telített C4 szénhidrogének gömbcsíkkal” - írta Fvasconcellos - Saját munka (Public Domain) a Commons Wikimedia-on keresztül