Ključna razlika – alkani vs alkeni
Alkani i Alkeni su dvije vrste porodica ugljovodonika koje sadrže ugljik i vodonik u svojoj molekularnoj strukturi. Ključna razlika između alkana i alkena je njihova hemijska struktura; alkani su zasićeni ugljovodonici sa općom molekularnom formulom CnH2n+2, a za alkene se kaže da su nezasićena ugljikovodična grupa jer sadrže dvostruku veza između dva atoma ugljika. Imaju opštu molekularnu formulu CnH2n.
Šta su alkani?
Alkani sadrže samo jednostruke veze između atoma ugljika i vodonika (C-C veze i C-H veze). Stoga se nazivaju “zasićeni ugljovodonici”. Prema modelu orbitalne hibridizacije, svi atomi ugljika u alkenima imaju SP3 hibridizaciju. Oni formiraju sigma veze sa atomima vodika, a rezultirajuća molekula ima geometriju tetraedra. Alkani se mogu podijeliti u dvije grupe prema njihovom molekularnom rasporedu; aciklički alkani (CnH2n.+2) i ciklički alkani (CnH 2n).
Šta su alkeni?
Alkeni su ugljovodonici koji sadrže dvostruku vezu ugljenik-ugljenik (C=C). “Olefini” je staro ime koje se koristi za označavanje porodice alkena. Najmanji član ove porodice je etan (C2H4); zvao se olefian t gas (na latinskom: 'oleum' znači 'ulje' + 'facere' znači 'napraviti') u ranim danima. To je zato što reakcija između C2H4 i hlora daje C2H2 Cl2, ulje.
Koja je razlika između alkana i alkena?
Kemijska struktura alkana i alkena
Alkani: Alkani imaju opštu molekularnu formulu CnH2n+2. Metan (CH4) je najmanji alkan.
| Ime | Hemijska formula | Aciklička struktura |
| Metan | CH4 | CH4 |
| Ethane | C2H6 | CH3CH3 |
| Propan | C3H8 | CH3CH2CH3 |
| Butan | C4H10 | CH3CH2CH2CH3 |
| Pentane | C5H12 | CH3CH2CH2CH2 CH3 |
| heksan | C6H14 | CH3CH2CH2 CH2 CH2CH3 |
| heptan | C7H16 | CH3CH2CH2CH2 CH2CH2CH3 |
| oktan | C8H18 | CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH3CH3 |
Alkeni: Alkeni imaju opštu hemijsku formulu CnH2n. Alkeni se smatraju nezasićenim ugljovodonicima jer ne sadrže maksimalan broj atoma vodika koji može posjedovati molekula ugljovodonika.
| Ime | Hemijska formula | Struktura |
| Ethene | C2H4 | CH2=CH2 |
| Propene | C3H6 | CH3CH=CH2 |
| Buten | C4H8 | CH2=CHCH2CH3, CH3 CH=CHCH3 |
| Pentene | C5H10 | CH2=CHCH2CH2CH3, CH3CH=CHCH2CH3 |
| Hexene | C6H12 |
CH2=CHCH2 CH2CH2 CH3CH3CH=CHCH2CH2 CH3 CH3CH2CH=CHCH2 CH3 |
| hepten | C7H14 | CH=CHCH2CH2CH2 CH2CH3CH3CH=CH2 CH2CH2CH2CH3 |
Kemijska svojstva alkana i alkena
Alkanes:
Reaktivnost:
Alkani su inertni na mnoge hemijske reagense. To je zato što su veze ugljik-ugljik (C-C) i ugljik-vodik (C-H) prilično jake jer atomi ugljika i vodika imaju gotovo iste vrijednosti elektronegativnosti. Stoga je vrlo teško prekinuti njihove veze, osim ako se ne zagrije na prilično visoke temperature.
Sagorevanje:
Alkani mogu lako da gore u vazduhu. Reakcija između alkana sa viškom kiseonika naziva se "sagorevanjem". U ovoj reakciji, alkani se pretvaraju u ugljični dioksid (CO2) i vodu.
CnH2n + (n + n/2) O2 → n CO2 + nH2O
C4H10 + 13/2 O2 → 4 CO 2 + 5H2O
Butan Kiseonik Ugljični dioksid Voda
Reakcije sagorevanja su egzotermne reakcije (daju toplotu). Kao rezultat, alkani se koriste kao izvor energije.
Alkeni:
Reaktivnost:
Alkeni reaguju sa vodonikom u prisustvu fino podeljenog metalnog katalizatora i formiraju odgovarajući alkan. Brzina reakcije je vrlo niska bez katalizatora.
Katalitička hidrogenacija se koristi u prehrambenoj industriji za pretvaranje tečnih biljnih ulja u polučvrstu mast u proizvodnji margarina i čvrste masti za kuhanje.
Fizička svojstva alkana i alkena
Obrasci
Alkani: Alkani postoje kao gasovi, tečnosti i čvrste materije. Metan, etan, propan i butan su gasovi na sobnoj temperaturi. Nerazgranate strukture heksana, pentana i heptana su tečnosti. Alkani koji imaju veću molekularnu težinu su čvrste materije.
CH4 u C4H10 su gasovi
C5H12 u C17H36su tekućine, i
Alkani veće molekularne težine su meke čvrste supstance
Alkeni: Alkeni pokazuju slična fizička svojstva odgovarajućeg alkana. Alkeni koji imaju nižu molekulsku težinu (C2H4 toC4H8) su gasovi na sobnoj temperaturi i atmosferskom pritisku. Alkeni koji imaju veću molekularnu težinu su čvrste materije.
Rastvorljivost:
Alkani: Alkani se ne rastvaraju u vodi. Rastvaraju se u nepolarnim ili slabo polarnim organskim rastvaračima.
Alkeni: Alkeni su relativno polarni molekuli zbog C=C veze; stoga su rastvorljivi u nepolarnim rastvaračima ili rastvaračima niskog polariteta. Voda je polarna molekula i alkeni su slabo rastvorljivi u vodi.
Gustoća:
Alkani: Gustine alkana su niže od gustine vode. Njihova vrijednost gustine je skoro 0,7 g mL-1, uzimajući u obzir gustinu vode kao 1,0 g mL-1.
Alkeni: Gustoće alkena su niže od gustine vode.
Tačke ključanja:
Alkani: Tačka ključanja nerazgranatih alkana glatko raste kako se povećavaju broj atoma ugljika i molekularna težina. Generalno, razgranati alkani imaju niže tačke ključanja u poređenju sa nerazgranatim alkanima, koji imaju isti broj atoma ugljenika.
Alkeni: Tačke ključanja su slične odgovarajućim alkanima sa malim varijacijama.
