ძირითადი განსხვავება - ალკანები ალკენების წინააღმდეგ
ალკანები და ალკენები არის ნახშირწყალბადების ოჯახების ორი ტიპი, რომლებიც შეიცავს ნახშირბადს და წყალბადს მათ მოლეკულურ სტრუქტურაში. ალკანებსა და ალკენებს შორის მთავარი განსხვავებაა მათი ქიმიური სტრუქტურა; ალკანები არის გაჯერებული ნახშირწყალბადები ზოგადი მოლეკულური ფორმულით CnH2n+2 და ალკენები, როგორც ამბობენ, არის უჯერი ნახშირწყალბადების ჯგუფი, რადგან ისინი შეიცავენ ორმაგ ჯგუფს. კავშირი ორ ნახშირბადის ატომს შორის. მათ აქვთ ზოგადი მოლეკულური ფორმულა CnH2n.
რა არის ალკანები?
ალკანები შეიცავს მხოლოდ ერთ კავშირს ნახშირბადისა და წყალბადის ატომებს შორის (C-C ბმები და C-H ბმები).აქედან გამომდინარე, მათ უწოდებენ "გაჯერებულ ნახშირწყალბადებს". ორბიტალური ჰიბრიდიზაციის მოდელის მიხედვით, ყველა ნახშირბადის ატომს ალკენებში აქვს SP3 ჰიბრიდიზაცია. ისინი ქმნიან სიგმა კავშირებს წყალბადის ატომებთან და მიღებულ მოლეკულას აქვს ტეტრაედრის გეომეტრია. ალკანები შეიძლება დაიყოს ორ ჯგუფად მათი მოლეკულური განლაგების მიხედვით; აციკლური ალკანები (CnH2n.+2) და ციკლური ალკანები (CnH 2n).
რა არის ალკენები?
ალკენები არის ნახშირწყალბადები, რომლებიც შეიცავს ნახშირბად-ნახშირბადს (C=C) ორმაგ კავშირს. "ოლეფინები" არის ძველი სახელი, რომელიც გამოიყენება ალკენების ოჯახს. ამ ოჯახის ყველაზე პატარა წევრია ეთანი (C2H4); ადრეულ დღეებში მას ეძახდნენ ოლეფიან გაზს (ლათინურად: 'oleum' ნიშნავს 'ზეთს' + 'facere' ნიშნავს 'გაკეთებას').ეს იმიტომ ხდება, რომ რეაქცია C2H4 და ქლორს შორის იძლევა C2H2. Cl2, ზეთი.
რა განსხვავებაა ალკანებსა და ალკენებს შორის?
ალკანებისა და ალკენების ქიმიური აგებულება
ალკანები: ალკანებს აქვთ ზოგადი მოლეკულური ფორმულა CnH2n+2.2n+2. მეთანი (CH4) არის ყველაზე პატარა ალკანი.
სახელი | ქიმიური ფორმულა | აციკლური სტრუქტურა |
მეთანი | CH4 | CH4 |
ეთანი | C2H6 | CH3CH3 |
პროპან | C3H8 | CH3CH2CH3 |
ბუტანი | C4H10 | CH3CH2CH2CH3 |
პენტანი | C5H12 | CH3CH2CH2CH2 CH3 |
ჰექსანი | C6H14 | CH3CH2CH2 CH2 CH2CH3 |
ჰეპტანი | C7H16 | CH3CH2CH2CH2 CH2CH2CH3 |
ოქტანი | C8H18 | CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH3CH3 |
ალკენები: ალკენებს აქვთ ზოგადი ქიმიური ფორმულა CnH2n. ალკენები ითვლება უჯერი ნახშირწყალბადებად, რადგან ისინი არ შეიცავენ წყალბადის ატომების მაქსიმალურ რაოდენობას, რომელიც შეიძლება იყოს ნახშირწყალბადის მოლეკულის საკუთრება.
სახელი | ქიმიური ფორმულა | სტრუქტურა |
ეთენი | C2H4 | CH2=CH2 |
პროპენე | C3H6 | CH3CH=CH2 |
ბუტენი | C4H8 | CH2=CHCH2CH3, CH3 CH=CHCH3 |
პენტენე | C5H10 | CH2=CHCH2CH2CH3, CH3CH=CHCH2CH3 |
ჰექსენი | C6H12 |
CH2=CHCH2 CH2CH2 CH3CH3CH=CHCH2CH2 CH3 CH3CH2CH=CHCH2 CH3 |
ჰეპტენი | C7H14 | CH=CHCH2CH2CH2 CH2CH3CH3CH=CH2 CH2CH2CH2CH3 |
ალკანებისა და ალკენების ქიმიური თვისებები
ალკანები:
რეაქტიულობა:
ალკანები ინერტულია მრავალი ქიმიური რეაგენტის მიმართ. ეს იმიტომ ხდება, რომ ნახშირბად-ნახშირბადის (C-C) და ნახშირბად-წყალბადის (C-H) ბმები საკმაოდ ძლიერია, რადგან ნახშირბადის და წყალბადის ატომებს აქვთ თითქმის იგივე ელექტრონეგატიურობის მნიშვნელობები. ამიტომ, მათი კავშირების გაწყვეტა ძალიან რთულია, თუ ისინი არ გაცხელდებიან საკმაოდ მაღალ ტემპერატურაზე.
წვა:
ალკანები ადვილად იწვებიან ჰაერში. ალკანებს შორის რეაქციას ჭარბი ჟანგბადით ეწოდება "წვა". ამ რეაქციაში ალკანები გარდაიქმნება ნახშირორჟანგად (CO2) და წყალში.
CnH2n + (n + n/2) O2 → n CO2 + nH2O
C4H10 + 13/2 O2 → 4 CO 2 + 5H2O
ბუტანი ჟანგბადი ნახშირორჟანგი წყალი
წვის რეაქციები ეგზოთერმული რეაქციებია (ისინი გამოყოფენ სითბოს). შედეგად, ალკანები გამოიყენება ენერგიის წყაროდ.
ალკენები:
რეაქტიულობა:
ალკენები რეაგირებს წყალბადთან წვრილად გაყოფილი ლითონის კატალიზატორის თანდასწრებით შესაბამისი ალკანის წარმოქმნით. რეაქციის სიჩქარე ძალიან დაბალია კატალიზატორის გარეშე.
კატალიზური ჰიდროგენაცია გამოიყენება კვების მრეწველობაში თხევადი მცენარეული ზეთების ნახევრად მყარ ცხიმად გადაქცევისთვის მარგარინისა და მყარი მოხარშული ცხიმის მიღებისას.
ალკანებისა და ალკენების ფიზიკური თვისებები
ფორმები
ალკანები: ალკანები არსებობს როგორც აირები, სითხეები და მყარი. მეთანი, ეთანი, პროპანი და ბუტანი არის აირები ოთახის ტემპერატურაზე. ჰექსანის, პენტანისა და ჰეპტანის დაუტოტილი სტრუქტურები სითხეებია. ალკანები, რომლებსაც აქვთ უფრო მაღალი მოლეკულური წონა, არიან მყარი.
CH4-მდე C4H10 არის აირები
C5H12 -მდე C17H36 -მდეარის სითხეები და
უფრო მაღალი მოლეკულური წონის ალკანები რბილი მყარია
ალკენები: ალკენები აჩვენებენ შესაბამისი ალკანის მსგავს ფიზიკურ თვისებებს. ალკენები, რომლებსაც აქვთ უფრო დაბალი მოლეკულური წონა (C2H4 toC4H8) არის აირები ოთახის ტემპერატურაზე და ატმოსფერულ წნევაზე. უფრო მაღალი მოლეკულური წონის ალკენები მყარია.
ხსნადობა:
ალკანები: ალკანები წყალში არ იხსნება. ისინი იხსნება არაპოლარულ ან სუსტად პოლარულ ორგანულ გამხსნელებში.
ალკენები: ალკენები შედარებით პოლარული მოლეკულებია C=C ბმის გამო; ამიტომ, ისინი ხსნადია არაპოლარულ გამხსნელებში ან დაბალი პოლარობის გამხსნელებში. წყალი პოლარული მოლეკულაა და ალკენები წყალში ოდნავ ხსნადია.
სიმკვრივე:
ალკანები: ალკანების სიმკვრივე უფრო დაბალია ვიდრე წყლის სიმკვრივე. მათი სიმკვრივის მნიშვნელობა არის თითქმის 0,7 გ მლ-1, წყლის სიმკვრივის გათვალისწინებით, როგორც 1,0 გ მლ-1..
ალკენები: ალკენების სიმკვრივე უფრო დაბალია ვიდრე წყლის სიმკვრივე.
დუღილის წერტილები:
ალკანები: განშტოებული ალკანების დუღილის წერტილი შეუფერხებლად იზრდება ნახშირბადის ატომების რაოდენობის და მოლეკულური წონის მატებასთან ერთად. ზოგადად, განშტოებულ ალკანებს აქვთ უფრო დაბალი დუღილის წერტილები განშტოებულ ალკანებთან შედარებით, რომლებსაც აქვთ ნახშირბადის ატომების იგივე რაოდენობა.
ალკენები: დუღილის წერტილები მსგავსია შესაბამისი ალკანების მცირე ვარიაციით.