Formula umum alkenes. Ciri-ciri dan ciri-ciri alkena

Sebatian organik paling mudah adalah hidrokarbon tak terbatas dan tak tepu. Ia termasuk bahan-bahan alkana kelas, alkena, alkena.

Rumus mereka termasuk hidrogen dan atom karbon dalam urutan dan kuantiti tertentu. Mereka sering dijumpai dalam alam semula jadi.

Definisi alkenes

Nama lain ialah olefin atau hidrokarbon etilena. Ini adalah nama untuk kelas sebatian ini pada abad ke-18 apabila cecair berminyak, etilena klorida, ditemui.

Alkenes termasuk bahan yang terdiri daripada unsur hidrogen dan karbon. Mereka tergolong dalam hidrokarbon asiklik. Dalam molekul mereka terdapat satu ikatan tunggal (tak tepu) yang menghubungkan dua atom karbon ke satu sama lain.

Formula alkena

Setiap kelas sebatian mempunyai sebutan kimianya. Di dalamnya, simbol unsur-unsur sistem berkala menunjukkan komposisi dan struktur sambungan setiap bahan.

Rumus umum alkenes dilambangkan sebagai berikut: C _n H _2n , di mana bilangan n lebih besar atau sama dengan 2. Apabila ia diuraikan, jelas bahawa terdapat dua atom hidrogen bagi setiap atom karbon.

Rumus molekul alkenes dari siri homologous diwakili oleh struktur berikut: C ₂ H ₄ , C ₃ H ₆ , C ₄ H ₈ , C ₅ H ₁₀ , C ₆ H ₁₂ , C ₇ H ₁₄ , C ₈ H ₁₆ , C ₉ H ₁₈ , C ₁₀ H ₂₀ . Ia dapat dilihat bahawa setiap hidrokarbon berturut-turut mengandungi satu lagi karbon dan 2 lagi hidrogen.

Terdapat penunjukan grafik lokasi dan susunan sebatian kimia di antara atom dalam molekul, yang menunjukkan formula alkenes struktur. Dengan bantuan valens hancur sambungan karbon dengan hidrogen ditunjukkan.

Rumus struktur alkena dapat digambarkan dalam bentuk yang diperluas, apabila semua unsur kimia dan ikatan dipaparkan. Dengan ungkapan lebih ringkas olefins, ikatan karbon-hidrogen tidak ditunjukkan dengan menggunakan valas.

Rumus rangka menunjukkan struktur paling mudah. Barisan patah merupakan asas dari molekul di mana atom karbon diwakili oleh tip dan hujungnya, dan pautan menunjukkan hidrogen.

Bagaimanakah nama-nama olefin terbentuk

Prosiding dari tatanama sistematik, formula alkena dan nama mereka terdiri daripada struktur alkana yang dipunyai oleh hidrokarbon muktamad. Untuk melakukan ini, dalam nama akhiran akhir -an digantikan oleh -ilena atau -ena. Contohnya ialah pembentukan butilena dari butana, dan pentena dari pentana.

Untuk menunjukkan kedudukan ikatan berganda berkenaan dengan atom karbon, nyatakan angka Arab pada akhir nama itu.

Nama alkena didasarkan pada penentuan hidrokarbon dengan rantai terpanjang, di mana ikatan berganda hadir. Akhir penomboran rantai biasanya dipilih, yang paling dekat dengan senyawa tak jenuh atom karbon.

Jika formula alkenes struktur mempunyai cawangan, maka nyatakan nama-nama radikal dan nombor mereka, dan sebelum mereka meletakkan nombor-nombor yang bersamaan dengan tempat dalam rantai karbon. Kemudian nama hidrokarbon berikut. Selepas nombor biasanya meletakkan tanda hubung.

Terdapat cawangan radikal tak tepu. Nama-nama mereka boleh menjadi remeh atau dibentuk mengikut peraturan-peraturan tatanama yang sistematik.

Contohnya, HNS = CH- dipanggil etenyl atau vinil.

Isomer

Rumus molekul alkenes tidak dapat menunjukkan isomerisme. Walau bagaimanapun, bagi kelas bahan ini, dengan pengecualian molekul etilena, pengubahsuaian ruang adalah wujud.

Isomer hidrokarbon etilena boleh berada di sepanjang rangka karbon, kedudukan tak jenuh, interclass atau spatial.

Rumus umum alkenes menentukan bilangan atom karbon dan hidrogen dalam rantai, tetapi ia tidak menunjukkan kehadiran dan lokasi ikatan berganda. Contohnya adalah siklopropana sebagai isomer interclass C ₃ H ₆ (propylene). Jenis isomerisme lain ditunjukkan dalam C ₄ H ₈ atau butene.

Kedudukan yang berbeza daripada ikatan tak tepu diperhatikan dalam butene-1 atau butene-2, dalam kes pertama, sebatian ganda adalah berhampiran dengan atom karbon pertama, dan di kedua - di tengah rantai. Isomerisme rangka karbon dapat dipertimbangkan oleh contoh metil propena (CH ₃ -C (CH ₃ ) = CH ₂ ) dan isobutilena ((CH ₃ ) 2 C = CH ₂ ).

Pengubahsuaian ruang adalah wujud dalam butene-2 dalam kedudukan trans dan cis. Dalam kes pertama, radikal sampingan terletak di bahagian atas dan bawah rantai karbon utama dengan ikatan berganda, di isomer kedua substituen berada di sisi yang sama.

Ciri-ciri olefin

Rumus umum alkenes menentukan keadaan fizikal semua wakil kelas tertentu. Bermula dengan etilena dan berakhir dengan butilena (dari C ₂ hingga C4), bahan-bahan wujud dalam bentuk gas. Jadi etena tanpa warna mempunyai bau yang manis, kelarutan kecil dalam air, jisim molekul kurang daripada udara.

Dalam bentuk cecair, hidrokarbon jurang homolog dari C ₅ hingga C ₁₇ diwakili. Bermula dengan alkena yang mempunyai 18 atom karbon dalam rantaian utama, keadaan fizikal berubah menjadi bentuk padat.

Semua olefin dianggap miskin dalam media berair, tetapi baik dalam pelarut organik, seperti benzena atau petrol. Jisim molekulnya kurang daripada air. Peningkatan dalam rantaian karbon menyebabkan peningkatan dalam ciri-ciri suhu semasa lebur dan mendidih sebatian-sebatian ini.

Sifat olefin

Formula alkenes struktur menunjukkan kehadiran dalam rangka ikatan berganda dari sebatian π- dan σ- dua atom karbon. Struktur molekul ini menentukan sifat kimianya. Ikatan π dianggap tidak terlalu kuat, yang memungkinkan untuk memusnahkannya dengan pembentukan dua ikatan baru-σ, yang diperoleh hasil daripada penambahan sepasang atom. Hidrokarbon tak tepu adalah penderma elektron. Mereka mengambil bahagian dalam proses bergabung elektrofilik.

Satu sifat kimia penting bagi semua alkena adalah proses halogenasi, dengan pengasingan sebatian yang serupa dengan derivatif dihalogen. Atom halogen boleh dilampirkan melalui ikatan berganda kepada karbon. Contohnya ialah brominasi propilena dengan pembentukan 1,2-dibromopropane:

H ₂ C = CH-CH ₃ + Br ₂ → BrCH ₂ -CHBr-CH ₃ .

Proses peneutralan warna dalam air brom dengan alkena dianggap sebagai bukti kualitatif kehadiran ikatan berganda.

Reaksi penting termasuk hidrogenasi oligin dengan penambahan molekul hidrogen di bawah tindakan logam pemangkin seperti platinum, paladium atau nikel. Akibatnya, hidrokarbon dengan ikatan tepu diperolehi. Rumus alkana, alkenes diberikan di bawah dalam tindak balas penghidrogenan butene:

CH ₃ -CH ₂ -CHAGRCH ₂ + H ₂ ^Ni → CH ₃ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₃ .

Proses melampirkan molekul hidrogen halida kepada olefin dipanggil
Hydrohalogenation, lulus mengikut peraturan yang ditemui oleh Markovnikov. Contohnya adalah hydrobromination propylene untuk membentuk 2-bromopropane. Di dalamnya, hidrogen menggabungkan dengan ikatan berganda dengan karbon, yang dianggap paling hidrogenasi:

CH ₃ -CH = CH ₂ + HBr → CH ₃ -BrCH-CH ₃ .

Reaksi penambahan alkena air di bawah tindakan asid dipanggil penghidratan. Akibatnya, molekul propanol-2 diperolehi:

CH ₃ -HC = CH ₂ + H ₂ O → CH ₃ -OHCH-CH ₃ .

Apabila terdedah kepada alkena dengan asid sulfurik, proses sulfonasi berlaku:

CH ₃ -HC = CH ₂ + HO-OSO-OH → CH ₃ -CH ₃ CH-O-SO ₂ -OH.

Tindak balas ini akan menghasilkan ester asid, contohnya asid isopropilsulfurik.

Alkenes mudah terdedah kepada pengoksidaan semasa pembakaran mereka dengan tindakan oksigen dengan pembentukan air dan gas karbon dioksida:

2CH3-HC = CH2 + 9O2 → 6CO2 + 6H2O.

Interaksi sebatian olefinik dan permanganat potassium dicairkan dalam bentuk penyelesaian membawa kepada pembentukan glycol atau diol struktur diatomik. Reaksi ini juga beroksida dengan pembentukan etilena glikol dan perubahan warna penyelesaian:

3H ₂ C = CH ₂ + 4H ₂ O + 2KMnO ₄ → 3OHCH-CHOH + 2MnO ₂ + 2KOH.

Molekul alken boleh terlibat dalam proses pempolimeran dengan mekanisme radikal atau kation-anion. Dalam kes pertama, di bawah pengaruh peroksida, polimer jenis polietilena diperolehi.

Menurut mekanisme kedua, pemangkin kationik adalah asid, dan bahan anionik adalah bahan organometallik dengan pengasingan polimer stereoselektif.

Apakah alkana?

Mereka juga dipanggil paraffin atau mengehadkan hidrokarbon asiklik. Mereka mempunyai struktur linear atau bercabang, yang mengandungi hanya bon mudah tepu. Semua wakil-wakil siri homolog kelas ini mempunyai formula umum C _n H _{2n + 2} .

Mereka mengandungi hanya atom karbon dan hidrogen. Formula umum alkenes terbentuk daripada penentuan hidrokarbon muktamad.

Nama alkana dan ciri-ciri mereka

Perwakilan paling mudah dari kelas ini ialah metana. Ia diikuti oleh bahan seperti etana, propana dan butana. Di tengah-tengah nama mereka adalah akar angka dalam bahasa Yunani, yang mana suffix -an ditambah. Nama alkana disenaraikan dalam tatanama IUPAC.

Rumus umum alkenes, alkena, alkana termasuk hanya dua jenis atom. Ini termasuk unsur-unsur karbon dan hidrogen. Bilangan atom karbon dalam ketiga-tiga kelas adalah sama, perbezaan hanya diamati dalam jumlah hidrogen yang boleh berpisah atau bergabung. Hidrokarbon tepu memberikan sebatian tak tepu. Paraffin dalam molekul mengandungi 2 atom hidrogen yang lebih banyak daripada olefin, yang disahkan oleh formula umum alkana, alkenes. Struktur alkenes dianggap tak tepu kerana adanya ikatan berganda.

Jika kita mengaitkan bilangan hidrogen dan atom karbon dalam alkana, maka nilai itu akan menjadi maksimum berbanding dengan kelas hidrokarbon yang lain.

Bermula dengan metana dan berakhir dengan butana (dari C1 hingga C4), bahan-bahan wujud dalam bentuk gas.

Hidrokarbon jurang homolog dari C ₅ hingga C ₁₆ diwakili dalam bentuk cecair. Bermula dengan alkana yang mempunyai 17 atom karbon dalam rantaian utama, keadaan fizikal berubah menjadi bentuk pepejal.

Mereka dicirikan oleh isomerisme di sepanjang rangka karbon dan pengubahsuaian optik molekul.

Dalam parafin, valensi karbon diasumsikan sepenuhnya diduduki oleh karbon atau hidrogen berjiran untuk membentuk ikatan jenis σ. Dari sudut pandangan kimia, ini disebabkan oleh sifatnya yang lemah, sebab itu alkana dipanggil hidrokarbon tepu atau tepu, tanpa afiniti.

Mereka memasukkan reaksi penggantian yang berkaitan dengan halogenasi radikal, sulfoklorination atau nitrasi molekul.

Paraffin menjalani pengoksidaan, pembakaran atau penguraian pada suhu tinggi. Di bawah tindakan pemecut tindak balas, atom hidrogen dipecah atau alkana dehidrogenasi.

Apa alkena

Mereka juga dikenali sebagai asetilena hidrokarbon, di mana satu ikatan triple berada dalam rantai karbon. Struktur alkena dijelaskan oleh formula umum C _n H _{2 n-2} . Ia menunjukkan bahawa tidak seperti alkana, asetilena hidrokarbon kekurangan empat atom hidrogen. Mereka digantikan dengan ikatan triple yang dibentuk oleh dua sambungan π.

Struktur ini menentukan sifat kimia kelas ini. Rumus struktur alkena dan alkena jelas menunjukkan ketidaksejajaran molekul mereka, serta kehadiran ikatan rangkap dua (H ₂ CCHCH) dan tiga (HCEKCH).

Nama alkena dan ciri-ciri mereka

Perwakilan paling mudah adalah asetilena atau HC≡CH. Ia juga dipanggil ethyne. Ia berasal dari nama hidrokarbon tepu, di mana suffix -an dikeluarkan dan -in ditambahkan. Dalam nama alkena lama, angka tersebut menunjukkan lokasi ikatan triple.

Mengetahui struktur hidrokarbon tepu dan tak tepu, adalah mungkin untuk menentukan di mana huruf formula umum alkena ditetapkan: a) CnH2n; C) CnH2n + 2; C) CnH2n-2; D) CnH2n-6. Jawapan yang betul adalah pilihan ketiga.

Bermula dengan asetilena dan berakhir dengan butana (dari C2 hingga C4), bahan-bahan tersebut bersifat gas.

Dalam bentuk cecair terdapat hidrokarbon jurang homolog dari C ₅ hingga C ₁₇ . Bermula dengan alkyne yang mempunyai 18 atom karbon dalam rantaian utama, keadaan fizikal berubah menjadi bentuk pepejal.

Mereka dicirikan oleh isomerisme di sepanjang rangka karbon, dengan kedudukan ikatan triple, dan juga dengan pengubahsuaian antara molekul.

Menurut ciri kimia mereka, asetilena hidrokarbon adalah sama dengan alkena.

Jika alkyne mempunyai ikatan triple terminal, maka ia berfungsi sebagai asid untuk membentuk garam alkenaida, contohnya NaC≡CNa. Kehadiran dua ikatan π menjadikan molekul asetilidin natrium nukleofil yang kuat memasuki reaksi penggantian.

Asetilena tertakluk kepada pengklorinan dengan kehadiran klorida tembaga untuk mendapatkan dichloroacetylene, pemeluwapan di bawah tindakan haloalkin dengan pengasingan molekul diacetylene.

Alkinik mengambil bahagian dalam tindak balas tambahan elektrofilik, prinsip yang menjadi asas halogenasi, hydrohalogenation, hidrotreatment dan karbonylation. Walau bagaimanapun, proses sedemikian lebih lemah daripada alkenes dengan ikatan berganda.

Untuk hidrokarbon acetylen, tindak balas penambahan oleh jenis nukleofilik molekul alkohol, amina primer atau hidrogen sulfida mungkin.