Alkaanide ja alkeenide erinevus

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-07 21:47

Peamine erinevus – alkaanid vs alkeenid

Alkaanid ja alkeenid on kahte tüüpi süsivesinike perekondi, mis sisaldavad oma molekulaarstruktuuris süsinikku ja vesinikku. Alkaanide ja alkeenide peamine erinevus on nende keemiline struktuur; alkaanid on küllastunud süsivesinikud üldmolekulivalemiga C_nH_2n+2 ja alkeenid on küllastumata süsivesinikrühmad, kuna need sisaldavad topelt. side kahe süsinikuaatomi vahel. Nende üldine molekulvalem on C_nH_2n.

Mis on alkaanid?

Alkaanid sisaldavad ainult üksiksidemeid süsiniku ja vesiniku aatomite vahel (C-C sidemed ja CH sidemed). Seetõttu nimetatakse neid "küllastunud süsivesinikeks". Orbitaalse hübridisatsiooni mudeli kohaselt on kõigil alkeenide süsinikuaatomitel SP³ hübridisatsioon. Nad moodustavad sigma sidemeid vesinikuaatomitega ja saadud molekulil on tetraeedri geomeetria. Alkaanid võib vastav alt nende molekulaarsele paigutusele jagada kahte rühma; atsüklilised alkaanid (C_nH_2n.+2) ja tsüklilised alkaanid (C_nH _2n).

Mis on alkeenid?

Alkeenid on süsivesinikud, mis sisaldavad süsinik-süsinik (C=C) kaksiksidet. Olefiinid on vana nimi, mida kasutatakse alkeenide perekonnale viitamiseks. Selle perekonna väikseim liige on etaan (C₂H₄); seda nimetati algaegadel olefian t gas (ladina keeles: ‘oleum’ tähendab ‘õli’ + ‘facere’ tähendab ‘teha’). Seda seetõttu, et reaktsioon C₂H₄ ja kloori vahel annab C₂H₂ Cl_{2, õli.}

Peamised erinevused - Alkaanid vs alkeenid

Mis vahe on alkaanidel ja alkeenidel?

Alkaanide ja alkeenide keemiline struktuur

Alkaanid: Alkaanidel on üldmolekulaarne valem C_nH_2n+2. Metaan (CH_{4) on väikseim alkaan.}

Nimi	Keemiline valem	Atsükliline struktuur
Metaan	CH₄	CH₄
Etaan	C₂H₆	CH₃CH₃
propaan	C₃H₈	CH₃CH₂CH₃
Butaan	C₄H₁₀	CH₃CH₂CH₂CH₃
Pentaan	C₅H₁₂	CH₃CH₂CH₂CH_{2 CH}3
Heksaan	C₆H₁₄	CH₃CH₂CH₂ CH_{2 CH}2_CH3
Heptaan	C₇H₁₆	CH₃CH₂CH₂CH_{2 CH}2_CH2_CH3
Oktaaniarv	C₈H₁₈	CH₃ CH₃CH₂CH_{2 CH}2_CH2_CH3_CH3

Alkeenid: alkeenide üldine keemiline valem on C_nH_{2n. Alkeene peetakse küllastumata süsivesinikeks, kuna need ei sisalda maksimaalset arvu vesinikuaatomeid, mida süsivesiniku molekul võib omada.}

Nimi	Keemiline valem	Struktuur
Eteen	C₂H₄	CH₂₌CH₂
propeen	C₃H₆	CH₃CH=CH₂
Butene	C₄H₈	CH₂₌CHCH₂CH_3, CH₃ CH=CHCH₃
Pentene	C₅H₁₀	CH₂₌CHCH₂CH₂CH_3, CH₃CH=CHCH₂CH₃
Hexene	C₆H₁₂	CH₂₌CHCH₂ CH₂CH₂ CH₃CH₃CH=CHCH₂CH₂ CH₃ CH₃CH₂CH₌CHCH_{2 CH}3
Hepteen	C₇H₁₄	CH₌CHCH₂CH₂CH_{2 CH}2_CH3_CH3_CH=CH2 CH₂CH₂CH₂CH₃

Alkaanide ja alkeenide keemilised omadused

Alkaanid:

Reaktsioonivõime:

Alkaanid on paljude keemiliste reaktiivide suhtes inertsed. Selle põhjuseks on asjaolu, et süsinik-süsinik (C-C) ja süsinik-vesinik (C-H) sidemed on üsna tugevad, kuna süsiniku ja vesiniku aatomitel on peaaegu samad elektronegatiivsuse väärtused. Seetõttu on nende sidemeid väga raske katkestada, välja arvatud juhul, kui neid kuumutatakse üsna kõrge temperatuurini.

Põlemine:

Alkaanid võivad õhus kergesti põleda. Alkaanide ja liigse hapniku vahelist reaktsiooni nimetatakse "põlemiseks". Selles reaktsioonis muutuvad alkaanid süsinikdioksiidiks (CO_{2) ja veeks.}

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

C₄H₁₀ + 13/2 O₂ → 4 CO 2 _{+ 5H}2_O

Butaanhapnik-süsinikdioksiidvesi

Põlemisreaktsioonid on eksotermilised reaktsioonid (eralduvad soojust). Selle tulemusena kasutatakse alkaane energiaallikana.

Alkeenid:

Reaktsioonivõime:

Alkeenid reageerivad vesinikuga peenestatud metallkatalüsaatori juuresolekul, moodustades vastava alkaani. Reaktsiooni kiirus on ilma katalüsaatorita väga madal.

Katalüütilist hüdrogeenimist kasutatakse toiduainetööstuses vedelate taimeõlide muundamiseks pooltahkeks rasvaks margariini ja tahke toidurasva valmistamisel.

Alkaanide ja alkeenide füüsikalised omadused

Vormid

Alkaanid: Alkaanid eksisteerivad gaaside, vedelike ja tahkete ainetena. Metaan, etaan, propaan ja butaan on toatemperatuuril gaasid. Heksaani, pentaani ja heptaani hargnemata struktuurid on vedelikud. Alkaanid, millel on suurem molekulmass, on tahked ained.

CH₄ kuni C₄H₁₀ on gaasid

C₅H₁₂ kuni C₁₇H_{36on vedelikud ja}

Suurema molekulmassiga alkaanid on pehmed tahked ained

Alkeenid: alkeenidel on vastava alkani sarnased füüsikalised omadused. Alkeenid, millel on madalam molekulmass (C₂H₄ toC₄H_{8) on gaasid toatemperatuuril ja atmosfäärirõhul. Suurema molekulmassiga alkeenid on tahked ained.}

Lahustuvus:

Alkaanid: Alkaanid ei lahustu vees. Need lahustatakse mittepolaarsetes või nõrg alt polaarsetes orgaanilistes lahustites.

Alkeenid: Alkeenid on C=C sideme tõttu suhteliselt polaarsed molekulid; seetõttu lahustuvad need mittepolaarsetes lahustites või madala polaarsusega lahustites. Vesi on polaarne molekul ja alkeenid lahustuvad vees vähe.

Tihedus:

Alkaanid: Alkaanide tihedus on väiksem kui vee tihedus. Nende tiheduse väärtus on peaaegu 0,7 g mL^-1, kui arvestada vee tiheduseks 1,0 g mL^-1.

Alkeenid: Alkeenide tihedus on väiksem kui vee tihedus.

Keemispunktid:

Alkaanid: Hargnemata alkaanide keemistemperatuur tõuseb sujuv alt, kui süsinikuaatomite arv ja molekulmass kasvavad. Üldiselt on hargnenud ahelaga alkaanidel madalam keemistemperatuur kui hargnemata ahelaga alkaanidel, millel on sama arv süsinikuaatomeid.