Skillnaden mellan alkaner och alkener

2024 Författare: Alex Aldridge | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-07 21:50

Key skillnad – Alkanes vs Alkenes

Alkaner och alkener är två typer av kolvätefamiljer som innehåller kol och väte i sin molekylära struktur. Den viktigaste skillnaden mellan alkaner och alkener är deras kemiska struktur; alkaner är mättade kolväten med den allmänna molekylformeln C_nH_2n+2 och alkener sägs vara en omättad kolvätegrupp eftersom de innehåller en dubbel bindning mellan två kolatomer. De har den allmänna molekylformeln C_nH_2n.

Vad är alkaner?

Alkaner innehåller endast enkelbindningar mellan kol- och väteatomer (C-C-bindningar och CH-bindningar). Därför kallas de "mättade kolväten". Enligt den orbitala hybridiseringsmodellen har alla kolatomer i Alkenes SP³ hybridisering. De bildar sigmabindningar med väteatomer, och den resulterande molekylen har geometrin som en tetraeder. Alkaner kan delas in i två grupper enligt deras molekylära arrangemang; acykliska alkaner (C_nH_2n.+2) och cykliska alkaner (C_nH _2n).

Vad är alkener?

Alkener är kolvätena som innehåller en kol-kol (C=C) dubbelbindning. "Olefiner" är det gamla namnet som används för att hänvisa till alkenfamiljen. Den minsta medlemmen i denna familj är etan (C₂H₄); det kallades olefian t gas (på latin: 'oleum' betyder 'olja' + 'facere' betyder 'att göra') i början. Detta beror på att reaktionen mellan C₂H₄ och klor ger C₂H₂ Cl_{2, olja.}

Vad är skillnaden mellan alkaner och alkener?

Kemisk struktur för alkaner och alkener

Alkaner: Alkaner har den allmänna molekylformeln C_nH_2n+2. Metan (CH_{4) är den minsta alkanen.}

Namn	Kemisk formel	Acyklisk struktur
Metan	CH4	CH4
Ethane	C2H6	CH3CH3
Propan	C3H8	CH3CH2CH3
Butan	C4H10	CH3CH2CH2CH3
Pentane	C5H12	CH3CH2CH2CH2 CH3
Hexane	C6H14	CH3CH2CH2 CH2 CH2CH3
Heptane	C7H16	CH3CH2CH2CH2 CH2CH2CH3
Octane	C8H18	CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH3CH3

Alkener: Alkener har den allmänna kemiska formeln C_nH_{2n. Alkener anses vara omättade kolväten eftersom de inte innehåller det maximala antalet väteatomer som kan ägas av en kolvätemolekyl.}

Namn	Kemisk formel	Structure
Ethene	C2H4	CH2=CH2
Propene	C3H6	CH3CH=CH2
Butene	C4H8	CH2=CHCH2CH3, CH3 CH=CHCH3
Pentene	C5H10	CH2=CHCH2CH2CH3, CH3CH=CHCH2CH3
hexen	C6H12	CH2=CHCH2 CH2CH2 CH3CH3CH=CHCH2CH2 CH3 CH3CH2CH=CHCH2 CH3
Heptene	C7H14	CH=CHCH2CH2CH2 CH2CH3CH3CH=CH2 CH2CH2CH2CH3

Kemiska egenskaper hos alkaner och alkener

Alkaner:

Reaktivitet:

Alkaner är inerta mot många kemiska reagenser. Detta beror på att kol-kol (C-C) och kol - väte (C-H) bindningar är ganska starka eftersom kol- och väteatomer har nästan samma elektronegativitetsvärden. Därför är det mycket svårt att bryta deras bindningar, om de inte värms upp till ganska höga temperaturer.

Förbränning:

Alkaner kan lätt brinna i luften. Reaktionen mellan alkaner med överskott av syre kallas "förbränning". I denna reaktion omvandlas alkaner till koldioxid (CO_{2) och vatten.}

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

C₄H₁₀ + 13/2 O₂ → 4 CO 2 _{+ 5H}2_O

Butansyre Koldioxid Vatten

Förbränningsreaktionerna är exoterma reaktioner (de avger värme). Som ett resultat av detta används alkaner som en energikälla.

Alkenes:

Reaktivitet:

Alkener reagerar med väte i närvaro av en finfördelad metallkatalysator för att bilda motsvarande alkan. Reaktionshastigheten är mycket låg utan katalysator.

Katalytisk hydrering används inom livsmedelsindustrin för att omvandla flytande vegetabiliska oljor till halvfast fett vid framställning av margarin och fast matfett.

Fysiska egenskaper hos alkaner och alkener

Forms

Alkaner: Alkaner finns som gaser, vätskor och fasta ämnen. Metan, etan, propan och butan är gaser vid rumstemperatur. De ogrenade strukturerna av hexan, pentan och heptan är vätskor. Alkaner som har en högre molekylvikt är fasta ämnen.

CH₄ till C₄H₁₀ är gaser

C₅H₁₂ till C₁₇H_{36är vätskor och}

Alkaner med högre molekylvikt är mjuka fasta ämnen

Alkener: Alkener visar liknande fysikaliska egenskaper hos motsvarande alkan. Alkener som har lägre molekylvikter (C₂H₄ toC₄H_{8) är gaser vid rumstemperatur och atmosfärstryck. Alkener med högre molekylvikt är fasta ämnen.}

Löslighet:

Alkaner: Alkaner löser sig inte i vatten. De är lösta i opolära eller svagt polära organiska lösningsmedel.

Alkener: Alkener är relativt polära molekyler på grund av C=C-bindningen; därför är de lösliga i opolära lösningsmedel eller lösningsmedel med låg polaritet. Vatten är en polär molekyl och alkener är svagt lösliga i vatten.

Densitet:

Alkaner: Alkanernas täthet är lägre än vattnets densitet. Deras densitetsvärde är nästan 0,7 g mL^-1, med tanke på vattnets densitet som 1,0 g mL^-1.

Alkener: Alkenernas täthet är lägre än vattnets densitet.

Kokpunkter:

Alkaner: Kokpunkten för ogrenade alkaner ökar mjukt när antalet kolatomer och molekylvikten ökar. I allmänhet har grenade alkaner lägre kokpunkter jämfört med de ogrenade alkanerna, med samma antal kolatomer.

Alkener: Kokpunkterna liknar motsvarande alkaner med en liten variation.