Forskjellen mellom alkaner og alkener

2024 Forfatter: Alex Aldridge | [email protected]. Sist endret: 2024-01-07 21:49

Nøkkelforskjell – Alkanes vs Alkenes

Alkaner og alkener er to typer hydrokarbonfamilier som inneholder karbon og hydrogen i sin molekylære struktur. Hovedforskjellen mellom alkaner og alkener er deres kjemiske struktur; alkaner er mettede hydrokarboner med den generelle molekylformelen C_nH_2n+2, og alkener sies å være en umettet hydrokarbongruppe siden de inneholder en dobbel binding mellom to karbonatomer. De har den generelle molekylformelen C_nH_2n.

Hva er alkaner?

Alkaner inneholder kun enkeltbindinger mellom karbon- og hydrogenatomer (C-C-bindinger og CH-bindinger). Derfor kalles de "mettede hydrokarboner". I følge orbitalhybridiseringsmodellen har alle karbonatomene i Alkenes SP³ hybridisering. De danner sigma-bindinger med hydrogenatomer, og det resulterende molekylet har geometrien til et tetraeder. Alkaner kan deles inn i to grupper i henhold til deres molekylære arrangementer; asykliske alkaner (C_nH_2n.+2) og sykliske alkaner (C_nH _2n).

Hva er alkener?

Alkener er hydrokarboner som inneholder en karbon-karbon (C=C) dobbeltbinding. "Olefiner" er det gamle navnet som brukes for å referere til alkenfamilien. Det minste medlemmet av denne familien er etan (C₂H₄); det ble k alt olefian t gas (på latin: 'oleum' betyr 'olje' + 'facere' betyr 'å lage') i tidlige dager. Dette er fordi reaksjonen mellom C₂H₄ og klor gir C₂H₂ Cl_{2, olje.}

Hva er forskjellen mellom alkaner og alkener?

Kjemisk struktur av alkaner og alkener

Alkaner: Alkaner har den generelle molekylformelen C_nH_2n+2. Metan (CH_{4) er den minste alkanen.}

Navn	Kjemisk formel	Asyklisk struktur
Metan	CH4	CH4
Ethane	C2H6	CH3CH3
propan	C3H8	CH3CH2CH3
Butan	C4H10	CH3CH2CH2CH3
Pentane	C5H12	CH3CH2CH2CH2 CH3
Hexane	C6H14	CH3CH2CH2 CH2 CH2CH3
heptan	C7H16	CH3CH2CH2CH2 CH2CH2CH3
Octane	C8H18	CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH3CH3

Alkener: Alkener har den generelle kjemiske formelen C_nH_{2n. Alkener anses å være umettede hydrokarboner siden de ikke inneholder det maksimale antallet hydrogenatomer som kan eies av et hydrokarbonmolekyl.}

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

Kjemiske egenskaper for alkaner og alkener

Alkanes:

Reaktivitet:

Alkaner er inerte overfor mange kjemiske reagenser. Dette er fordi karbon-karbon (C-C) og karbon - hydrogen (C-H) bindinger er ganske sterke siden karbon- og hydrogenatomer har nesten samme elektronegativitetsverdier. Derfor er det svært vanskelig å bryte bindingene deres, med mindre de varmes opp til ganske høye temperaturer.

Forbrenning:

Alkaner kan lett brenne i luften. Reaksjonen mellom alkaner med overflødig oksygen kalles "forbrenning". I denne reaksjonen omdannes alkaner til karbondioksid (CO_{2) og vann.}

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

C₄H₁₀ + 13/2 O₂ → 4 CO 2 _{+ 5H}2_O

Butan oksygen karbondioksid vann

Forbrenningsreaksjonene er eksoterme reaksjoner (de avgir varme). Som et resultat blir alkaner brukt som en energikilde.

Alkenes:

Reaktivitet:

Alkener reagerer med hydrogen i nærvær av en finfordelt metallkatalysator for å danne den tilsvarende alkanen. Reaksjonshastigheten er svært lav uten katalysator.

Katalytisk hydrogenering brukes i næringsmiddelindustrien for å omdanne flytende vegetabilske oljer til halvfast fett ved fremstilling av margarin og fast matfett.

Fysiske egenskaper til alkaner og alkener

Forms

Alkaner: Alkaner eksisterer som gasser, væsker og faste stoffer. Metan, etan, propan og butan er gasser ved romtemperatur. De uforgrenede strukturene av heksan, pentan og heptan er væsker. Alkaner som har høyere molekylvekt er faste stoffer.

CH₄ til C₄H₁₀ er gasser

C₅H₁₂ til C₁₇H_{36er væsker, og}

Alkaner med høyere molekylvekt er myke faste stoffer

Alkener: Alkener viser lignende fysiske egenskaper til den tilsvarende alkanen. Alkener som har lavere molekylvekt (C₂H₄ toC₄H_{8) er gasser ved romtemperatur og atmosfærisk trykk. Alkener med høyere molekylvekt er faste stoffer.}

Løselighet:

Alkaner: Alkaner løses ikke opp i vann. De er oppløst i ikke-polare eller svakt polare organiske løsemidler.

Alkener: Alkener er relativt polare molekyler på grunn av C=C-bindingen; derfor er de løselige i ikke-polare løsningsmidler eller løsemidler med lav polaritet. Vann er et polart molekyl og alkener er lett løselige i vann.

Tetthet:

Alkaner: Tettheten til alkaner er lavere enn tettheten til vann. Deres tetthetsverdi er nesten 0,7 g mL^-1, med tanke på vanntettheten som 1,0 g mL^-1.

Alkenes: Alkenes tetthet er lavere enn tettheten til vann.

Kokepunkter:

Alkaner: Kokepunktet for uforgrenede alkaner øker jevnt ettersom antall karbonatomer og molekylvekten øker. Generelt har forgrenede alkaner lavere kokepunkter sammenlignet med de uforgrenede alkanene, med samme antall karbonatomer.

Alkener: Kokepunktene ligner de tilsvarende alkanene med en liten variasjon.