Alquenos struktúra, tulajdonságok, reaktivitás, felhasználások

az alkének vagy olefinek ezek telítetlen szénhidrogének, amelyek szerkezetében legalább egy kettős kötés van. Ezeket olefineknek nevezték, mivel az etén vagy etilén képes reagálni a halogénekkel olaj vagy olaj előállítására. Jelenleg ez a kifejezés nem használt, és ezeket a vegyületeket általában alkéneknek nevezik.

Az alkének fizikai tulajdonságait a molekulatömegük, valamint a szénváza befolyásolja. Például a 2-4 szénatomos alkének (etén-butén) gázok. A hosszú láncban 5-18 szénatomos folyadék. Eközben a 18 szénatomos alkének szilárdak.

A kettős kötés jelenléte nagy reaktivitást biztosít, így számos kémiai reakciót tapasztal, mint pl. Hozzáadás, eliminálás, hidrogénezés, hidratálás és polimerizáció, amely lehetővé teszi számos felhasználás és alkalmazás létrehozását..

Az alkéneket nagy molekulatömegű alkánok (paraffinviaszok) termikus krakkolásával állítják elő; katalitikus dehidrogénezés és klórozás-dehidroklorálás.

index

• 1 Kémiai szerkezet
  • 1.1 Sztereoizomerek
• 2 Fizikai és kémiai tulajdonságok
  • 2.1 Oldhatóság
  • 2.2 Olvadáspontok ° C-ban
  • 2.3 Forráspont º C-ban
  • 2.4 Sűrűség
  • 2.5 Polaritás
• 3 Reaktivitás
  • 3.1. Addíciós reakció
  • 3.2 Hidrogénezési reakció
  • 3.3 Hidratálási reakció
  • 3.4 Polimerizációs reakciók
• 4 Felhasználások és alkalmazások
  • 4.1 Polimerek
  • 4.2 Alquenos
• 5 Referenciák

Kémiai szerkezet

Az alkéneket egy vagy több kettős kötés jellemzi a szerkezetükben. Ez C = C, mindkét szénatomnak sp-hibridizációja van².

Ezért a lánc azon része, ahol a kettős kötés, vagy a telítetlenség lapos. Érdemes megemlíteni, hogy a két szénatom két másik szubsztituenshez (vagy csoporthoz) kapcsolódhat..

Mely szubsztituensek? Bárki, aki az egyik legegyszerűbb alkén-hidrogénatomot helyettesíti: etilén (vagy etilén). Kezdve (A, felső kép) R, amely egy alkil-szubsztituens, a négy hidrogén közül az egyiket helyettesíti egy mono-szubsztituált alkén (B) előállításához..

A hidrogén helyettesítésének eddig nem számít, a B azonossága nem változik, ez azt jelenti, hogy nincsenek sztereoizomerek, azonos kémiai képletekkel rendelkező vegyületek, de az atomok eltérő térbeli elrendezésével..

sztereoizomere

Ha egy második hidrogént egy másik R helyettesít, mint a C-ben, akkor a C, D és E sztereoizomerek keletkeznek, ami annak a ténynek köszönhető, hogy a térbeli orientációk mindkét R vonatkozásában változhatnak, és egymástól megkülönböztethetőek. cisz-transz vagy EZ-hozzárendelések.

C, di-szubsztituált alkénben a két R lehet bármilyen hosszúságú vagy néhány heteroatom lánc. Az egyik a másikhoz képest elülső helyzetben van. Ha a két R azonos F szubsztituensből áll, akkor például C jelentése cisz-sztereoizomer.

D-ben mindkét R csoport még közelebb van, mivel ugyanazon szénatomhoz kapcsolódnak. Ez a geminalis sztereoizomer, bár több, mint egy sztereoizomer, valójában egy terminális kettős kötés, vagyis egy lánc végén vagy elején van (ezért két hidrogént tartalmaz a másik szén)..

És E-ben a legstabilabb a sztereoizomerek (vagy a geometriai izomerek), a két R-csoportot nagyobb távolsággal választjuk el, amely áthalad a kettős kötés átlóján. Miért ez a legstabilabb? Ez azért van, mert mivel a térbeli elválasztás nagyobb, akkor nincs sztérikus feszültség a kettő között.

Másrészt F és G tri- és tetra-szubsztituált alkének. Ismét nem képesek bármilyen sztereoizomert előállítani.

Fizikai és kémiai tulajdonságok

oldhatóság

Alacsony polaritásuk miatt vízzel nem elegyednek. De szerves oldószerben oldódnak.

Olvadáspontok ºC-ban

Etén-169, -185-propén, 1-pentén-165, 1-heptén -119, 3-oktén

-101,9, 3-nonén-81,4 és 5-decén -66,3.

Forráspont º C-ban

Etén-104, propén-47, transz-2-butén-0,9, cisz-2-butén-3,7, 1-pentén-30, 1-heptén-115, 3-oktén-122, 3-nonne-147 és 5-decén-170.

A forráspont közvetlenül az alkén szénatomszámához viszonyítva nő. Másrészt, minél jobban károsodott a szerkezete, annál gyengébb az intermolekuláris kölcsönhatása, amely a forráspont vagy az olvadáspont leereszkedésében tükröződik..

sűrűség

0,6128 mg / ml etilén, 0,6142 mg / ml propén és 0,6356 mg / ml 1-butén, 0,64 mg / ml 1-pentén és 0,673 1-hexén..

Az alkénekben a maximális sűrűség 0,80 mg / ml. Vagyis kevésbé sűrűek, mint a víz.

polaritás

Ez függ az egyéb funkcionális csoportok kémiai szerkezetétől, helyettesítésétől és jelenlététől. Az alkéneknek alacsony dipólusszáma van, így a 2-butén cisz-izomerének dipólusszáma 0,33, míg transz-izomerének dipólusszáma nulla.

reakcióképesség

Az alkének nagy kapacitással rendelkeznek a kettős kötésük miatt. A reakciók közé tartoznak a következők: addíció, elimináció, szubsztitúció, hidrogénezés, hitrálás és polimerizáció.

Kiegészítő reakció

H₂C = CH₂   +     Cl₂ => ClCH₂-CCLA₂   (etilén-diklorid)

Hidrogénezési reakció

Magas hőmérsékleten és megfelelő katalizátorok jelenlétében (Pt, Pd, Ni finoman eloszlatva) fordul elő

CH₂= CH₂    +       H₂ => CH₃-CH₃   (Etán)

Hidratálási reakció

A kőolajszármazékokból származó alkoholok előállításának forrása:

H₂C = CH₂       +        H₂O => H₃C-CH₂OH (etil-alkohol)

Polimerizációs reakciók

Az etilén katalizátorok, például trialkil-alumínium és titán-tetraklorid jelenlétében polimerizálódik körülbelül 800 szénatomot tartalmazó polietilénben. Ez a típusú polimer az addíciós polimer nevét kapja.

Felhasználások és alkalmazások

polimerek

-A kis sűrűségű polietilént zsákok, üvegházhatású műanyag, tartályok, lemezek, poharak stb. Míg a nagy sűrűség merevebb és mechanikusan ellenálló, a dobozok, bútorok, védő sisakok és térdpárnák, játékok és raklapok gyártásához használják..

-A polipropilén, propilén polimer konténerek, lapok, laboratóriumi felszerelések, játékok, csomagolóanyagok, kötelek, kárpitok és szőnyegek gyártásához használatos..

-A polivinil-klorid (PVC) a vinil-klorid polimerje, amelyet csövek, padlólapok, csatornák stb. Gyártására használnak..

-A polibutadién, az 1,3-butadién polimerje a jármű futófelületeinek, tömlőinek és öveinek gyártására, valamint a fémdobozok bevonására szolgál..

-Az etilén és a propilén kopolimerek a tömlők, a test és az autó alváz részei, a textilbevonatok stb..

alkének

-Az oldószereket, például etilénglikolt és dioxánt használjuk. Az etilén-glikolt fagyállóvá használják autós radiátorokban.

-Az etilén olyan növények hormonja, amely szabályozza a növekedést, a magok csírázását és a gyümölcsök fejlődését. Ezért azt használják, hogy a célállomás elérésekor indítsa el a banán érését.

-Ezeket nyersanyagként használják számos vegyület, például alkil-halogenidek, etilén-oxid és különösen etanol előállítására. Használják az iparban, a személyes gondozásban és az orvostudományban is.

-A lakkok, mosó- és tisztítószerek, aldehidek és üzemanyagok előállítására és gyártására szolgálnak. Az 1,3-butadiént nyersanyagként használják szintetikus kaucsuk gyártásához.

referenciák

1. Kémiai hozzárendelés. Az Alkenes fizikai tulajdonságai. Készült: chemistry-assignment.com
2. Wikipedia. (2018). Alkéncsoport. Készült: en.wikipedia.org
3. Kémia LibreTexts. Az Alkenes fizikai tulajdonságai. Letöltve: chem.libretexts.org
4. Whitten, Davis, Peck és Stanley. Kémia. (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.
5. Francis A. Carey. Szerves kémia (Hatodik kiadás, P. 194). Mc Graw-hegy.
6. Houghton Mifflin Harcourt. (2016). Alkének: Molekuláris és szerkezeti képletek. Készült: cliffsnotes.com
7. Chipera, Angie. (2017. április 25.). Mi az Olefin a kémia? Sciencing. Szedve: sciencing.com