Alquenos struktūra, savybės, reaktyvumas, panaudojimas

The alkenų arba olefinų jie yra nesotieji angliavandeniliai, kurių struktūroje yra bent vienas dvigubas ryšys. Jie buvo vadinami olefinais dėl to, kad etenas arba etilenas gali reaguoti su halogenais, kad gautų naftą ar aliejų. Šiuo metu šis terminas pasibaigė ir šie junginiai paprastai vadinami alkenais.

Fizikines alkenų savybes veikia jų molekulinė masė, taip pat jų anglies skeletas. Pavyzdžiui, alkenai, turintys nuo 2 iki 4 anglies atomų (etenas į buteną) yra dujos. 5–18 anglies atomų ilgoje grandinėje yra skysčiai. Tuo tarpu alkenai su daugiau kaip 18 anglies atomų yra kieti.

Dvigubos jungties buvimas suteikia didelį reaktyvumą, taigi susiduria su daugybe cheminių reakcijų, tokių kaip pridėjimas, pašalinimas, hidrinimas, hidratavimas ir polimerizacija, leidžiančios jam sukurti daugybę naudojimo būdų.

Alkenai gaminami pramoniniu būdu termiškai krekinguojant didelės molekulinės masės alkanus (parafino vaškus); katalizinis dehidrogenavimas ir chlorinimo-dehidrochlorinimas.

Indeksas

• 1 Cheminė struktūra
  • 1.1. Stereoizomerai
• 2 Fizinės ir cheminės savybės
  • 2.1 Tirpumas
  • 2.2 Lydymosi temperatūra ° C
  • 2.3 Virimo temperatūra ° C
  • 2.4 Tankis
  • 2.5 Poliškumas
• 3 Reaktingumas
  • 3.1. Papildymo reakcija
  • 3.2 Hidrinimo reakcija
  • 3.3 Hidracijos reakcija
  • 3.4 Polimerizacijos reakcijos
• 4 Naudojimas ir taikymas
  • 4.1 Polimerai
  • 4.2 Alquenos
• 5 Nuorodos

Cheminė struktūra

Alkenams būdinga viena ar daugiau dvigubų jungčių jų struktūroje. Tai yra C = C, abu anglies atomai, turintys spibridizaciją².

Todėl grandinės, kurioje yra dviguba jungtis, arba neprisotinimo grandinės sritis yra plokščia. Taip pat verta paminėti, kad du anglies junginiai gali būti susieti su dviem kitais pakaitais (arba grupėmis)..

Kokie pakaitai? Kiekvienas, kuris pakeičia vieną iš paprasčiausių visų alkenų hidrogenų: etileno (arba eteno). Nuo jo (A, viršutinis vaizdas) R, kuris yra alkilo pakaitas, užima vieną iš keturių vandenilių, kad gautų mono-pakeistą alkeną (B)..

Iki šiol nesvarbu, koks vandenilis yra pakeistas, B tapatybė nekeičiama, o tai reiškia, kad ji neturi stereoizomerų, junginių, turinčių tas pačias chemines formules, tačiau jų atomų erdvinis išdėstymas skiriasi..

Stereoizomerai

Kai antrasis vandenilis yra pakeistas kitu R, kaip ir C, dabar atsiranda stereoizomerai C, D ir E, nes erdvinės orientacijos abiejų R atžvilgiu gali skirtis ir atskirti vieną nuo kito. cis-trans arba EZ priskyrimus.

C, di-pakeistas alkenas, du Rs gali būti bet kokio ilgio arba kai kurių heteroatomų grandinės. Vienas yra priekinėje padėtyje, palyginti su kita. Jei du Rs susideda iš to paties pakaitinio, F, pavyzdžiui, C yra cis-stereoizomeras.

D atveju abi R grupės yra dar arčiau, nes jos yra susietos su tuo pačiu anglies atomu. Tai geminalinis stereoizomeras, nors jis yra daugiau nei stereoizomeras, jis iš tikrųjų yra galutinis dvigubas ryšys, tai yra, grandinės pabaigoje arba pradžioje (dėl šios priežasties jis turi du vandenilius, kitoje anglies grupėje)..

Ir E, stabiliausia iš stereoizomerų (arba geometrinių izomerų), dvi R grupės yra atskirtos didesniu atstumu, kuris kerta dvigubos jungties įstrižainę. Kodėl tai pats stabiliausias? Būtent todėl, kad erdvinis atskyrimas tarp jų yra didesnis, nėra jokios sterinės įtampos tarp abiejų.

Kita vertus, F ir G yra atitinkamai tri- ir tetra-pakeisti alkenai. Vėlgi, jie negali generuoti jokio stereoizomero.

Fizinės ir cheminės savybės

Tirpumas

Jie yra nesuderinami su vandeniu dėl mažo poliškumo. Tačiau jie ištirpsta organiniuose tirpikliuose.

Lydymosi temperatūra ºC

Etenas -169, propenas -185, 1-pentenas -165, 1-heptenas -119, 3-oktenas

-101,9, 3-noneno-81,4 ir 5-deceno -66,3.

Virimo temperatūra ° C

Ethene-104, propen-47, trans-2-buten-0,9, cis-2-buten-3,7, 1-penten-30, 1-hepten-115, 3-okteno-122, 3-nonne-147 ir 5-decen-170.

Virimo temperatūra didėja tiesiogiai atsižvelgiant į alkeno anglies atomų skaičių. Kita vertus, tuo labiau pakinta jo struktūra, tuo silpnesnė jos tarpusavio sąveika, kuri atsispindi virimo ar lydymosi taško nusileidimo metu..

Tankis

Etenas 0,6128 mg / ml, propenas 0,6142 mg / ml ir 1-butenas 0,6356 mg / ml, 1-pentenas 0,64 mg / ml ir 1-heksenas 0,673.

Alkenų didžiausias tankis yra 0,80 mg / ml. Tai yra, jie yra mažiau tankūs nei vanduo.

Poliškumas

Tai priklauso nuo kitų funkcinių grupių cheminės struktūros, pakeitimų ir buvimo. Alkenai turi mažą dipolio momentą, todėl 2-buteno cis izomero dipolio momentas yra 0,33, o jo trans-izomeras turi dipolio nulio momentą.

Reaktingumas

Alkenai turi didelį gebėjimą reaguoti dėl jų turimų dvigubų ryšių. Tarp šių reakcijų yra: papildymas, pašalinimas, pakaitalas, hidrinimas, hitravimas ir polimerizacija.

Papildymo reakcija

H₂C = CH₂   +     Cl₂ => ClCH₂-CClH₂   (etileno dichloridas)

Hidrinimo reakcija

Atsiranda esant aukštai temperatūrai ir esant tinkamiems katalizatoriams (Pt, Pd, Ni smulkiai suskirstyti)

CH₂= CH₂    +       H₂ => CH₃-CH₃   (etanas)

Hidracijos reakcija

Reakcija, kuri yra alkoholių iš naftos darinių šaltinis:

H₂C = CH₂       +        H₂O => H₃C-CH₂OH (etilo alkoholis)

Polimerizacijos reakcijos

Etilenas, kuriame yra katalizatorių, tokių kaip trialkilo aliuminis ir titano tetrachloridas, polimerizuoja polietilene, kuriame yra apie 800 anglies atomų. Šio tipo polimeras gauna papildomo polimero pavadinimą.

Naudojimas ir taikymas

Polimerai

-Mažo tankio polietilenas naudojamas gaminant maišus, šiltnamio efektą sukeliančius plastikus, konteinerius, plokšteles, akinius ir kt. Nors didelis tankis yra standesnis ir mechaniškai atsparesnis, naudojamas gaminant dėžes, baldus, apsauginius šalmus ir kelių kelius, žaislus ir padėklus..

-Polipropilenas, propileno polimeras naudojamas gaminant konteinerius, lakštus, laboratorinę įrangą, žaislus, pakuotės plėveles, lynų virves, apmušalus ir kilimus.

-Polivinilchloridas (PVC) yra vinilo chlorido polimeras, naudojamas vamzdžių, grindų plytelių, kanalų ir tt gamybai..

-Polibutadienas, 1,3-butadieno polimeras, skirtas transporto priemonių protektorių, žarnų ir diržų gamybai, taip pat metalinių skardinių padengimui..

-Etileno ir propileno kopolimerai naudojami gaminant žarnas, kėbulą ir automobilio važiuoklės dalis, tekstilės dangas ir kt..

Alquenos

-Jie naudojami tirpikliams, tokiems kaip etilenglikolis ir dioksanas. Etileno glikolis naudojamas kaip antifrizas automobilių radiatoriuose.

-Etilenas yra augalų hormonas, kontroliuojantis jo augimą, sėklų daigumą ir vaisių vystymąsi. Todėl jis naudojamas bananų brandinimui paskatinti, kai jie pasiekia savo paskirties vietą.

-Jie naudojami kaip žaliava daugelio junginių, tokių kaip alkilo halogenidai, etileno oksidas ir ypač etanolis, gamybai. Jie taip pat naudojami pramonėje, asmens priežiūroje ir medicinoje.

-Jie naudojami lakų, ploviklių, aldehidų ir kuro gamybai ir gamybai. 1,3-butadienas naudojamas kaip žaliava sintetinių kaučiukų gamybai.

Nuorodos

1. Chemijos užduotis. Alkenų fizinės savybės. Paimta iš: chemistry-assignment.com
2. Vikipedija. (2018). Alkenas Paimta iš: en.wikipedia.org
3. Chemija LibreTexts. Alkenų fizinės savybės. Paimta iš: chem.libretexts.org
4. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chemija (8-asis red.). Mokymosi mokymas.
5. Francis A. Carey. Organinė chemija (Šeštasis leidimas, p. 194). Mc Graw kalnas.
6. Houghton Mifflin Harcourt. (2016). Alkenai: molekulinės ir struktūrinės formulės. Paimta iš: cliffsnotes.com
7. Chipera, Angie. (2017 m. Balandžio 25 d.). Kas yra Olefinas chemijoje? Moksliniai tyrimai. Paimta iš: sciencing.com