MGA ALKENES: ISTRAKTURA, KATANGIAN, REAKTIBO, AY GUMAGAMIT - CHEMISTRY - 2025

Ang mga alkena o olefin ay hindi nabubuong mga hydrocarbons na may hindi bababa sa isang dobleng bono sa istraktura nito. Sila ay tinawag na olefins dahil sa kakayahan ng ethene o etilena na umepekto sa mga halogens upang makagawa ng langis o langis. Sa kasalukuyan ay nahulog ang salitang ito at ang mga compound na ito ay karaniwang tinutukoy bilang alkena.

Ang mga pisikal na katangian ng alkenes ay naiimpluwensyahan ng kanilang timbang na molekula, pati na rin ang kanilang carbon skeleton. Halimbawa, ang mga alkena na may 2 hanggang 4 na mga carbons (ethene hanggang butene) ay mga gas. Sa pamamagitan ng 5 hanggang 18 carbon atoms sa mahabang kadena sila ay likido. Samantala, ang mga alkena na may higit sa 18 carbon atoms ay solid.

Ethene Sa pamamagitan ng Gumagamit: Bryan Derksen, mula sa Wikimedia Commons

Ang pagkakaroon ng dobleng bono ay nagbibigay sa kanila ng mahusay na reaktibiti, kaya sumailalim sa maraming reaksyon ng kemikal, tulad ng karagdagan, pag-aalis, hydrogenation, hydration at polimerisasyon, na pinapayagan itong makabuo ng maraming paggamit at aplikasyon.

Ang mga Alkenes ay gawa ng industriya sa pamamagitan ng thermal cracking ng mga high alkanes ng timbang na molekular (paraffin waxes); catalytic dehydrogenation at chlorination-dehydrochlorination.

Istraktura ng kemikal

Sariling mapagkukunan

Ang mga alkenes ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isa o higit pang dobleng mga bono sa kanilang istraktura. Ito ay kinakatawan bilang C = C, ang parehong mga carbon atoms na mayroong sp ² hybridization .

Samakatuwid, ang rehiyon ng chain kung saan ang double bond, o unsaturation, ay flat. Kapansin-pansin din na ang dalawang carbons ay maaaring maiugnay sa dalawang iba pang mga kahalili (o mga grupo).

Ano ang mga kahalili? Sinumang pumapalit ng isa sa pinakasimpleng alkalina na hydrogen ng lahat: etilena (o ethene). Simula mula dito (A, itaas na imahe) R, na kung saan ay isang substansiya ng alkyl, ay nagaganap sa lugar ng isa sa apat na hydrogen upang makapagbigay ng isang mono-substituted alkena (B).

Sa ngayon, hindi alintana kung aling hydrogen ang nahalili, ang pagkakakilanlan ng B. ay hindi binago.Ito ay nangangahulugan na kulang ito ng mga stereoisomer, mga compound na may parehong mga pormula ng kemikal ngunit may iba't ibang spatial na pag-aayos ng mga atomo nito.

Stereoisomers

Kapag ang isang pangalawang haydrodyen ay nahalili para sa isa pang R, tulad ng sa C, ngayon ang mga stereoisomer C, D at E. Dahil dito, dahil ang spatial orientations na may paggalang sa kapwa R ay maaaring magkakaiba, at makilala ang isa mula sa iba pang mga resort namin sa cis-trans o mga takdang-aralin sa EZ.

Sa C, di-substituted alkena, ang dalawang R's ay maaaring maging kadena ng anumang haba o ilang heteroatom. Ang isa ay nasa isang pangharap na posisyon na may kaugnayan sa iba pa. Kung ang dalawang R ay binubuo ng parehong kahalili, F, halimbawa, kung gayon ang C ang cis-stereoisomer.

Sa D, ang parehong mga grupo ng R ay mas malapit, dahil sila ay naka-attach sa parehong carbon atom. Ito ang geminal stereoisomer, kahit na higit pa sa isang stereoisomer, ito ay talagang isang terminal double bond, iyon ay, ito ay sa dulo o simula ng isang chain (para sa kadahilanang ang iba pang mga carbon ay may dalawang hydrogens).

At sa E, ang pinaka-matatag ng mga stereoisomer (o geometric isomer), ang dalawang R group ay pinaghiwalay ng isang mas malaking distansya, na tumatawid sa dayagonal ng dobleng bono. Bakit ito ang pinaka-matatag? Ito ay dahil bilang ang paghihiwalay ng spatial sa pagitan nila ay mas malaki, kung gayon walang matiyak na pag-igting sa pagitan nila.

Sa kabilang banda F at G ay tri- at ​​tetra-substituted alkenes ayon sa pagkakabanggit. Muli, hindi sila may kakayahang makabuo ng anumang mga stereoisomer.

Mga katangian ng pisikal at kemikal

Solubility

Ang mga ito ay hindi maiiwasan ng tubig dahil sa kanilang mababang polarity. Ngunit natunaw sila sa mga organikong solvent.

Mga natutunaw na puntos sa ºC

Ethene -169, Propene -185, 1-Pentene -165, 1-Heptene -119, 3-Octene

-101.9, 3-nonane -81.4 at 5-decene -66.3.

Boiling point sa ° C

Ethene -104, propene -47, trans2butene 0.9, cis2butene 3.7, 1-pentene 30, 1-heptene 115, 3-octene 122, 3-nonene 147 at 5-decene 170.

Ang pagtaas ng kumukulo ay nagdaragdag sa direktang kaugnayan sa bilang ng carbon ng alkena. Sa kabilang banda, mas branched ang istraktura nito, mas mahina ang mga intermolecular na pakikipag-ugnay, na kung saan ay makikita sa pagbaba ng punto ng kumukulo o pagtunaw.

Density

Ethene 0.6128 mg / ml, propene 0.6142 mg / ml at 1-butene 0.6356 mg / ml, 1-pentene 0.64 mg / ml at 1-hexene 0.673.

Sa alkenes ang maximum na density ay 0.80 mg / ml. Iyon ay, ang mga ito ay hindi gaanong siksik kaysa sa tubig.

Polarity

Ito ay nakasalalay sa istruktura ng kemikal, mga pamalit at pagkakaroon ng iba pang mga functional na grupo. Ang mga Alkenes ay may isang mababang dipole moment, sa gayon ang cis isomer na 2-butene ay may isang dipole moment na 0.33, habang ang trans isomer ay may isang dipole moment ng zero.

Reactivity

Ang mga Alkenes ay may malaking kakayahan upang umepekto dahil sa dobleng mga bono na kanilang natamo. Kabilang sa mga reaksyon kung saan sila nakikibahagi ay: karagdagan, pag-aalis, pagpapalit, hydrogenation, hydration at polymerization.

Pagdagdag ng Reaksyon

H ₂ C = CH ₂ + Cl ₂ => ClCH ₂ -CClH ₂ (ethylene dichloride)

Hydrogenation Reaction

Ito ay nangyayari sa nakataas na temperatura at sa pagkakaroon ng angkop na mga catalysts (makinis na nahahati sa Pt, Pd, Ni)

CH ₂ = CH ₂ + H ₂ => CH ₃ -CH ₃ (ethane)

Reaksyon ng Hydration

Ang reaksyon na pinagmulan ng henerasyon ng mga alkohol mula sa mga derivatives ng petrolyo:

H ₂ C = CH ₂ + H ₂ O => H ₃ C-CH ₂ OH (ethyl alkohol)

Mga Reaksyon ng Polymerization

Ethylene sa pagkakaroon ng mga catalysts tulad ng aluminyo trialkyl at titanium tetrachloride polymerizes sa polyethylene, na naglalaman ng tungkol sa 800 carbon atoms. Ang ganitong uri ng polimer ay tinatawag na isang karagdagan polimer.

Gumagamit at aplikasyon

Polymers

-Low density polyethylene ay ginagamit sa paggawa ng mga bag, plastik na plastik, lalagyan, plato, baso, atbp. Habang ang mataas na density ay mas matibay at mekanikal na lumalaban, na ginagamit sa paggawa ng mga kahon, kasangkapan, protektor tulad ng helmet at pad ng tuhod, laruan at palyete.

-Polypropylene, isang propylene polymer, ay ginagamit sa paggawa ng mga lalagyan, sheet, laboratoryo kagamitan, laruan, packaging films, filament para sa mga lubid, tapiserya at karpet.

-Polyvinyl chloride (PVC) ay isang polimer ng vinyl chloride na ginagamit sa paggawa ng mga tubo, sahig na tile, mga channel, atbp.

-Polybutadiene, 1,3-butadiene polimer, ay ginagamit para sa paggawa ng mga treads ng sasakyan, mga hose at sinturon, pati na rin para sa patong ng mga lata ng metal.

-Ang mga ethylene propylene copolymer ay ginagamit sa paggawa ng mga hose, body at chassis na bahagi para sa mga kotse, patong na patong, atbp.

Alkenes

-Ang mga ito ay ginagamit sa pagkuha ng mga solvent tulad ng ethylene glycol at dioxane. Ang Ethylene glycol ay ginagamit bilang isang antifreeze sa mga radiator ng kotse.

-Ethylene ay isang halaman ng halaman na kinokontrol ang paglaki, pagtubo ng binhi at pag-unlad ng prutas. Samakatuwid, ginagamit ito upang pukawin ang ripening ng saging kapag naabot nila ang kanilang patutunguhan.

-Ang mga ito ay ginagamit bilang hilaw na materyal para sa paggawa ng maraming mga compound tulad ng alkyl halides, ethylene oxide at lalo na ang ethanol. Ginagamit din ito sa industriya, personal na pangangalaga, at gamot.

-Ang mga ito ay ginagamit upang makakuha at gumawa ng mga lacquer, detergents, aldehydes at fuels. Ang 1,3-butadiene ay ginagamit bilang isang hilaw na materyal sa paggawa ng mga sintetikong rubbers.

Mga Sanggunian

1. Assignment ng Chemistry. Mga Katangian ng Pisikal ng Alkenes. Kinuha mula sa: chemistry-assignment.com
2. Wikipedia. (2018). Alkene. Kinuha mula sa: en.wikipedia.org
3. Chemistry LibreTexts. Mga Katangian ng Pisikal ng Alkenes. Kinuha mula sa: chem.libretexts.org
4. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chemistry. (Ika-8 ed.). CENGAGE Pag-aaral.
5. Francis A. Carey. Kemikal na Organiko. (Ika-anim na ed., P. 194). Mc Graw Hill.
6. Houghton Mifflin Harcourt. (2016). Alkenes: Mga formula ng Molekular at Istruktura. Kinuha mula sa: cliffsnotes.com
7. Chipera, Angie. (Abril 25, 2017). Ano ang isang Olefin sa Chemistry? Sciencing. Kinuha mula sa: sciencing.com