Rozdíl mezi alkany a alkeny

Klíčový rozdíl - Alkanes vs Alkenes

Alkany a alkeny jsou dva typy uhlovodíkových rodin, které ve své molekulární struktuře obsahují uhlík a vodík. Klíčovým rozdílem mezi alkany a alkeny je jejich chemická struktura; alkany jsou nasycené uhlovodíky s obecným molekulárním vzorcem C_nH_{2n + 2} a alkeny jsou uváděny jako nenasycené uhlovodíkové skupiny, protože obsahují dvojnou vazbu mezi dvěma atomy uhlíku. Mají obecný molekulární vzorec C_nH_2n.

Co jsou Alkány?

Alkany obsahují pouze jednoduché vazby mezi atomy uhlíku a vodíku (vazby C-C a C-H). Proto se nazývají „nasycené uhlovodíky“. Podle modelu orbitální hybridizace mají všechny atomy uhlíku v Alkenes SP³hybridizace. Vytvářejí sigma vazby s atomy vodíku a výsledná molekula má geometrii čtyřstěnu. Alkány mohou být rozděleny do dvou skupin podle jejich molekulárního uspořádání; acyklické alkany (C_nH_{2n. + 2}) a cyklické alkany (C_nH_2n).

Co jsou Alkeny?

Alkeny jsou uhlovodíky obsahující dvojnou vazbu uhlík-uhlík (C = C). „Olefiny“ je staré jméno používané k označení alkenové rodiny. Nejmenší člen této rodiny je etan (C₂H₄); to bylo nazýváno olefiant plyn (latinsky: 'oleum ' znamená 'olej' + 'facere' znamená „vyrobit“) v prvních dnech. Je to proto, že reakce mezi C₂H₄a chlor dává C₂H₂Cl₂, olej.

Jaký je rozdíl mezi Alkanes a Alkenes?

Chemická struktura alkanů a alkenů

Alkány: Alkány mají obecný molekulární vzorec C_nH_{2n + 2.} Methan (CH₄) je nejmenší alkan.

název	Chemický vzorec	Acyklická struktura
Metan	CH₄	CH₄
Ethane	C₂H₆	CH₃CH₃
Propan	C₃H₈	CH₃CH₂CH₃
Butan	C₄H₁₀	CH₃CH₂CH₂CH₃
Pentane	C₅H₁₂	CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃
Hexane	C₆H₁₄	CH₃CH₂CH₂ CH₂CH₂CH₃
Heptan	C₇H₁₆	CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃
Oktan	C₈H₁₈	CH₃ CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃CH₃

Alkeny: Alkeny mají obecný chemický vzorec C_nH_2n. Alkeny jsou považovány za nenasycené uhlovodíky, protože neobsahují maximální počet atomů vodíku, který může být ve vlastnictví molekuly uhlovodíků.

název	Chemický vzorec	Struktura
Ethene	C₂H₄	CH_{2 =}CH₂
Propene	C₃H₆	CH₃CH = CH₂
Butene	C₄H₈	CH_{2 =}CHCH₂CH_3,CH₃CH = CHCH₃
Pentene	C₅H₁₀	CH_{2 =}CHCH₂CH₂CH_3,CH₃CH = CHCH₂CH₃
Hexen	C₆H₁₂	CH_{2 =}CHCH₂ CH₂CH₂CH₃CH₃CH = CHCH₂CH₂CH₃ CH₃CH₂CH₌CHCH₂CH₃
Heptene	C₇H₁₄	CH₌CHCH₂CH₂CH₂CH₂CH₃CH₃CH = CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃

Chemické vlastnosti alkanů a alkenů

Alkány:

Reaktivita:

Alkány jsou inertní vůči mnoha chemickým činidlům. Je tomu tak proto, že vazby uhlík-uhlík (C-C) a uhlík - vodík (C-H) jsou poměrně silné, protože atomy uhlíku a vodíku mají téměř stejné hodnoty elektronegativity. Proto je velmi obtížné rozbít jejich vazby, pokud nejsou zahřáté na poměrně vysoké teploty.

Spalování:

Alkány mohou snadno hořet ve vzduchu. Reakce mezi alkany s přebytkem kyslíku se nazývá „spalování“. Při této reakci se alkany převádějí na oxid uhličitý (CO₂) a vodu.

C_nH_2n + (n + n / 2) O₂ → n CO_{2 +}nH₂Ó

C₄H₁₀ + 13/2 O₂→ 4 CO₂+ 5H₂Ó

Voda z oxidu uhličitého butanového kyslíku

Spalovací reakce jsou exotermické reakce (uvolňují teplo). V důsledku toho se alkany používají jako zdroj energie.

Alkeny:

Reaktivita:

Alkeny reagují s vodíkem v přítomnosti jemně rozmělněného kovového katalyzátoru za vzniku odpovídajícího alkanu. Rychlost reakce je velmi nízká bez katalyzátoru.

Katalytická hydrogenace se používá v potravinářském průmyslu k přeměně tekutých rostlinných olejů na polotuhý tuk při výrobě margarinu a pevného tuku na vaření.

Fyzikální vlastnosti alkanů a alkenů

formuláře

Alkány: Alkany existují jako plyny, kapaliny a pevné látky. Methan, ethan, propan a butan jsou plyny při pokojové teplotě. Nevětvené struktury hexanu, pentanu a heptanu jsou kapaliny. Alkany, které mají vyšší molekulovou hmotnost, jsou pevné látky.

CH₄ do C₄H₁₀ jsou plyny

C₅H₁₂ do C₁₇H₃₆jsou kapaliny a

Alkány s vyšší molekulovou hmotností jsou měkké pevné látky

Alkeny: Alkeny vykazují podobné fyzikální vlastnosti odpovídajících alkanů. Alkeny, které mají nižší molekulové hmotnosti (C₂H₄toC₄H₈) jsou plyny při pokojové teplotě a atmosférickém tlaku. Alkeny s vyšší molekulovou hmotností jsou pevné látky.

Rozpustnost:

Alkány: Alkany se nerozpouštějí ve vodě. Jsou rozpuštěny v nepolárních nebo slabě polárních organických rozpouštědlech.

Alkeny: Alkeny jsou relativně polární molekuly díky vazbě C = C; proto jsou rozpustné v nepolárních rozpouštědlech nebo rozpouštědlech s nízkou polaritou. Voda je polární molekula a alkeny jsou ve vodě mírně rozpustné.

Hustota:

Alkány: Hustoty alkanů jsou nižší než hustota vody. Jejich hodnota hustoty je téměř 0,7 g ml^-1, za hustotu vody jako 1,0 g ml^-1.

Alkeny: Hustoty Alkenes jsou nižší než hustota vody.

Body varu:

Alkány: Bod varu nerozvětvených alkanů plynule roste s rostoucím počtem atomů uhlíku a molekulovou hmotností. Rozvětvené alkany mají obecně nižší body varu ve srovnání s nerozvětvenými alkany, které mají stejný počet atomů uhlíku.

Alkeny: Body varu jsou podobné odpovídajícím alkanům s malou variací.

Reference: CliffsNotes. (n.d.). Načteno 6. července 2016, odtud. Modus adresáře Zum. (n.d.). Načteno 6. července 2016, odtud Polarita. (n.d.). Načteno 6. července 2016, odtud Dipole momenty. (2013). Načteno 6. července 2016, odtud Strukturální izomer. (n.d.). Načteno 6. července 2016, odtud Úvod do alkenů. (n.d.). Načteno 6. července 2016, odtud Obrázek se svolením: “Alkene jména” Chris Evans - (CC0) přes Commons Wikimedia “Nasycené C4 uhlovodíky míč-a-stick” By Fvasconcellos - vlastní práce (Public Domain) přes Commons Wikimedia

Věda a příroda