Razlika između alkana i alkena

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-07 21:46

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 C_nH_2n+2, a za alkene se kaže da su nezasićena ugljikovodična grupa jer sadrže dvostruku veza između dva atoma ugljika. Imaju opštu molekularnu formulu C_nH_2n.

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 (C_nH_2n.+2) i ciklički alkani (C_nH _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 Cl_{2, ulje.}

Koja je razlika između alkana i alkena?

Kemijska struktura alkana i alkena

Alkani: Alkani imaju opštu molekularnu formulu C_nH_2n+2. Metan (CH_{4) 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 C_nH_{2n. 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 (CO_{2) i vodu.}

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

C₄H₁₀ + 13/2 O₂ → 4 CO 2 _{+ 5H}2_O

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 C₁₇H_{36su 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 toC₄H_{8) 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.