ALKENAI: STRUKTŪRA, SAVYBĖS, REAKTINGUMAS, PANAUDOJIMAS - CHEMIJA - 2025

Kad alkenų mišinys, kurio arba olefinai yra nesotieji angliavandeniliai, turintys ne mažiau vieną dvigubą jungtį jos struktūrą. Jie buvo vadinami olefinais dėl etileno arba etileno gebėjimo reaguoti su halogenais, kad gautų aliejų arba aliejų. Šiuo metu šis terminas nebenaudojamas ir šie junginiai paprastai vadinami alkenais.

Fizinėms alkenų savybėms turi įtakos jų molekulinė masė, taip pat anglies skeletas. Pavyzdžiui, alkenai, turintys nuo 2 iki 4 anglies (etileno iki buteno), yra dujos. Ilgoje grandinėje yra nuo 5 iki 18 anglies atomų, jie yra skysti. Tuo tarpu alkenai, turintys daugiau nei 18 anglies atomų, yra kieti.

Etenas Naudotojas: Bryanas Derksenas, iš „Wikimedia Commons“

Dvigubos jungties buvimas suteikia joms puikų reaktyvumą, todėl vyksta daugybė cheminių reakcijų, tokių kaip pridėjimas, pašalinimas, hidrinimas, hidratacija ir polimerizacija, leidžiančios daug kartų naudoti ir naudoti.

Alkenai gaminami pramoniniu būdu termiškai krekinguojant didelės molekulinės masės alkanus (parafino vaškus); katalitinis dehidrogeninimas ir chlorinimas-dehidrochlorinimas.

Cheminė struktūra

Nuosavas šaltinis

Alkenai būdingi tuo, kad jų struktūroje yra vienas ar keli dvigubi ryšiai. Tai yra pristatomas kaip C = C, abiejų anglies atomų, turinčių sp ² hibridizacija .

Todėl grandinės sritis, kurioje dviguba jungtis arba neprisotinta, yra lygi. Taip pat verta paminėti, kad du anglies atomai gali būti susieti su dar dviem pakaitais (arba grupėmis).

Kokie pakaitalai? Kiekvienas, kuris pakeičia vieną iš paprasčiausių alkenų vandenilių: etileną (arba etileną). Pradedant nuo jo (A, viršutinis vaizdas), R, kuris yra alkilo pakaitalas, užima vieną iš keturių vandenilių, kad susidarytų monopakeistas alkenas (B).

Kol kas, nepaisant to, kuris vandenilis yra pakeistas, B. tapatybė nekeičiama, tai reiškia, kad jame nėra stereoizomerų, junginių, turinčių tas pačias chemines formules, bet turinčius skirtingą erdvinį atomų išdėstymą.

Stereoizomerai

Kai antrasis vandenilis yra pakeistas kitu R, kaip ir C, atsiranda stereoizomerai C, D ir E. Taip yra todėl, kad erdvinės orientacijos abiejų R atžvilgiu gali skirtis, todėl norint atskirti vieną nuo kitos, naudojamas cis-trans arba EZ užduotys.

C, di-pakeistame alkene, dvi R gali būti bet kokio ilgio grandinės arba tam tikri heteroatomai. Vienas yra frontalioje padėtyje kito atžvilgiu. Jei du Rs sudaro tas pats pakaitalas, pavyzdžiui, F, tada C yra cis-stereoizomeras.

D punkte abi R grupės yra dar artimesnės, nes jos yra prijungtos prie to paties anglies atomo. Tai yra geminalinis stereoizomeras, nors daugiau nei stereoizomeras, jis iš tikrųjų yra galinis dvigubas ryšys, tai yra, jis yra grandinės pabaigoje arba pradžioje (dėl šios priežasties kita anglis turi du vandenilius).

O E, stabiliausiame iš stereoizomerų (arba geometrinių izomerų), dvi R grupės yra atskirtos didesniu atstumu, kuris kerta dvigubos jungties įstrižainę. Kodėl jis stabiliausias? Taip yra todėl, kad kuo didesnis erdvinis atskyrimas tarp jų, tada tarp jų nėra sterinės įtampos.

Kita vertus, F ir G yra atitinkamai tri- ir tetrapakeisti alkenai. Vėlgi, jie nesugeba generuoti jokių stereoizomerų.

Fizinės ir cheminės savybės

Tirpumas

Dėl mažo poliškumo jie nesimaišo su vandeniu. Bet jie ištirpsta organiniuose tirpikliuose.

Lydymosi taškai ºC

Etenas -169, propenas -185, 1-pentenas -165, 1-heptenas -119, 3-oktenas

-101,9, 3-nonanas -81,4 ir 5-dedenas -66,3.

Virimo temperatūra ° C

Etenas -104, propenas -47, trans2butenas 0,9, cis2butenas 3,7, 1-pentenas 30, 1-heptenas 115, 3-oktenas 122, 3-nonenas 147 ir 5-dedenas 170.

Virimo temperatūra padidėja tiesiogiai atsižvelgiant į alkeno anglies skaičių. Kita vertus, kuo labiau šakota jo struktūra, tuo silpnesnė jo tarpmolekulinė sąveika, o tai atsispindi sumažėjus virimo ar lydymosi temperatūrai.

Tankis

Etenas 0,6128 mg / ml, propenas 0,6142 mg / ml ir 1-butenas 0,6356 mg / ml, 1-pentenas 0,64 mg / ml ir 1-heksenas 0,673.

Alkenuose didžiausias tankis yra 0,80 mg / ml. Tai yra, jie yra mažiau tankūs nei vanduo.

Poliškumas

Tai priklauso nuo cheminės struktūros, pakaitalų ir kitų funkcinių grupių buvimo. Alkenai turi mažą dipolio momentą, taigi 2-buteno cis-izomeras turi dipolio momentą 0,33, o jo trans-izomero dipolio momentas yra lygus nuliui.

Reaktyvumas

Alkenai turi puikų gebėjimą reaguoti dėl jų turimų dvigubų jungčių. Tarp reakcijų, kuriose jie dalyvauja, yra: pridėjimas, pašalinimas, pakeitimas, hidrinimas, hidratacija ir polimerizacija.

Papildymo reakcija

H ₂ , C = CH ₂ + Cl ₂ => ClCH ₂ -CClH ₂ (etileno dichloridas)

Hidrinimo reakcija

Jis vyksta esant aukštai temperatūrai ir esant tinkamiems katalizatoriams (smulkiai padalytam Pt, Pd, Ni)

CH ₂ = CH ₂ + H ₂ = & gt; CH ₃ -CH ₃ (etano)

Hidratacijos reakcija

Reakcija, dėl kurios alkoholiai susidaro iš naftos darinių:

H ₂ , C = CH ₂ + H ₂ O => H ₃ , C-CH ₂ OH (etilo alkoholis)

Polimerizacijos reakcijos

Etilenas, esant katalizatoriams, tokiems kaip aliuminio trialkilas ir titano tetrachloridas, polimerizuojasi polietilene, kuriame yra apie 800 anglies atomų. Šis polimero tipas vadinamas papildomu polimeru.

Naudojimas ir programos

Polimerai

-Mažo tankio polietilenas naudojamas gaminant maišus, šiltnamio efektą sukeliančius plastikus, tarą, plokštes, stiklines ir kt. Nors didelis tankis yra tvirtesnis ir mechaniškai atsparus, jis naudojamas gaminant dėžes, baldus, apsaugus, tokius kaip šalmai ir kelio pagalvėlės, žaislus ir padėklus.

-Polipropilenas, propileno polimeras, naudojamas gaminant tarą, lakštus, laboratorinę įrangą, žaislus, pakavimo plėveles, virvių siūlus, apmušalus ir kilimus.

-Polivinilchloridas (PVC) yra vinilo chlorido polimeras, naudojamas vamzdžių, grindų plytelių, kanalų ir kt. Gamyboje.

-Polibutadienas, 1,3-butadieno polimeras, naudojamas transporto priemonių protektorių, žarnų ir diržų gamybai, taip pat metalinių skardinių dengimui.

-Etileno-propileno kopolimerai naudojami gaminant žarnas, automobilių kėbulo ir važiuoklės dalis, tekstilės dangas ir kt.

Alkenai

-Jie naudojami tirpikliams, tokiems kaip etilenglikolis ir dioksanas, gauti. Etilenglikolis naudojamas kaip antifrizas automobilių radiatoriuose.

-Etilenas yra augalų hormonas, kontroliuojantis augimą, sėklų daigumą ir vaisių vystymąsi. Todėl jis naudojamas norint paskatinti bananų nokinimą, kai jie pasiekia paskirties vietą.

-Jie naudojami kaip žaliava gaminant daugelį junginių, tokių kaip alkilhalogenidai, etilenoksidas ir ypač etanolis. Jie taip pat naudojami pramonėje, asmens priežiūroje ir medicinoje.

Jie naudojami lakams, plovikliams, aldehidams ir degalams gaminti ir gaminti. 1,3-butadienas naudojamas kaip žaliava sintetinių kaučiukų gamyboje.

Nuorodos

1. Chemijos užduotis. Fizinės alkenų savybės. Paimta iš: chemija-paskyrimas.com
2. Vikipedija. (2018 m.). Alkene. Paimta iš: en.wikipedia.org
3. Chemija „LibreTexts“. Fizinės alkenų savybės. Paimta iš: chem.libretexts.org
4. Whittenas, Davisas, Peckas ir Stanley. Chemija. (8-asis leidimas). CENGAGE mokymasis.
5. Pranciškus A. Carey. Organinė chemija. (Šeštasis leidimas, 194 psl.). Mc Graw Hill.
6. Houghtonas Mifflinas Harcourtas. (2016). Alkenai: molekulinės ir struktūrinės formulės. Paimta iš: cliffsnotes.com
7. Chipera, Angie. (2017 m. Balandžio 25 d.). Kas yra chemijos olefinas? Mokslas. Paimta iš: sciencing.com