מבנה אלקנוס, מאפיינים, תגובתיות, שימושים

ה אלקנים או אולפינים הם פחמימנים בלתי רוויים בעלי לפחות קשר כפול אחד במבנה שלהם. הם נקראו אולפינים בגלל היכולת של ethene או אתילן להגיב עם הלוגנים לייצר שמן או שמן. כיום מונח זה נפל לתוך disuse ו compounds אלה הם בדרך כלל המכונה alkenes.

התכונות הפיסיקליות של אלקנים מושפעות ממשקלם המולקולרי, כמו גם בשלד הפחמן. לדוגמה, alkenes עם 2 עד 4 פחמנים (ethene כדי butene) הם גזים. עם 5 עד 18 אטומי פחמן בשרשרת ארוכה הם נוזלים. בינתיים, alkenes עם יותר מ 18 אטומי פחמן מוצקים.

הנוכחות של הקשר הכפול מספקת תגובה רבה, ובכך חווה תגובות כימיות רבות, כגון תוספת, חיסול, הידרוגנציה, הידרציה ופילמור, המאפשרים ליצור שימושים ויישומים רבים.

Alkenes מיוצרים תעשייתית על ידי פיצוח תרמי של alkanes משקל מולקולרי גבוה (שעווה פרפין); דהידרוגנציה קטליטית וכלור - דהידטרוכלורינציה.

אינדקס

• מבנה כימי
  • 1.1 סטריאוטיזרים
• תכונות פיסיקליות וכימיות
  • 2.1 מסיסות
  • 2.2 נקודות התכה ב ° C
  • 2.3 נקודת רתיחה º C
  • 2.4 צפיפות
  • 2.5 קוטביות
• 3 תגובה
  • 3.1 תוספת תגובה
  • 3.2 הידרוגנציה
  • 3.3 תגובות הידרציה
  • 3.4 תגובות פולימורציה
• 4 שימושים ויישומים
  • 4.1 פולימרים
  • 4.2 אלקנוסים
• 5 הפניות

מבנה כימי

Alkenes מאופיינים על ידי אחד או יותר קשרים כפולים במבנה שלהם. זה מיוצג כמו C = C, שני אטומי פחמן שיש הכלאה sp².

לכן, האזור של הרשת שבה הקשר הכפול הוא, או חוסר ההתאמה, הוא שטוח. ראוי גם להזכיר כי שני פחמנים יכול להיות קשור לשני תחליפים אחרים (או קבוצות).

אילו תחליפים? כל מי שמחליף את אחד מימי ההידרוגנים האלקניים הפשוטים מכל: אתילן (או ethene). החל ממנו (A, התמונה העליונה) R, שהוא תחליפי אלקיל, לוקח את מקומו של אחד מארבעת המימנים שמקורם באלקן תחליפי מונו (B).

עד כה לא משנה איזה מימן יוחלף, זהותו של B לא תשתנה.זה אומר שהוא חסר stereoisomers, compounds עם נוסחאות כימיות אותו אבל עם סידור מרחבי אחר של האטומים שלהם.

סטריאוטיזרים

כאשר מימן שני ידי R אחר מוחלף, כמו C, ועתה קום stereoisomers C, D ו- E. זאת משום הנטיות מרחבית ביחס לשני R עשויות להשתנות, וכדי להבדיל אחד את השני משמשת את המטלות cis-trans או EZ.

ב C, di-substituted alkene, שני Rs יכול להיות שרשראות של כל אורך או כמה heteroatom. האחד הוא בעמדה חזיתית ביחס לזולת. אם שני Rs מורכב מאותו תחליף, F, למשל, אז C הוא cis-stereoisomer.

ב D, שתי הקבוצות R אפילו יותר, שכן הם קשורים לאותו אטום פחמן. זהו stereoisomer geminal, למרות שיותר מ stereoisomer אחד הוא למעשה קשר כפול הטרמינל, כי הוא, שהוא סוף או התחלה של מחרוזת (מסיבה זו יש שני מימנים פחמן אחרים).

וב- E, היציב ביותר של הסטריאו-איזומרים (או האיזומרים הגאומטריים), שתי הקבוצות R מופרדות על ידי מרחק גדול יותר, החוצה את האלכסון של הקשר הכפול. למה זה הכי יציב? הסיבה לכך היא שכאשר ההפרדה המרחבית ביניהם גדולה יותר, אזי אין מתח סטריי בין שניהם.

מאידך, F ו- G הם אלקנים מחליפים תלת-טריים ו- tetra בהתאמה. שוב, הם אינם מסוגלים לייצר כל stereoisomer.

תכונות פיסיקליות וכימיות

מסיסות

הם שקועים במים בשל הקוטביות הנמוכה שלהם. אבל הם מתמוססים ממיסים אורגניים.

נקודות התכה ºC

Ethene -169, propene -185, 1-pentene -165, 1-heptene -119, 3-octene

-101.9, 3-nonene-81.4 ו- 5-decene -66.3.

נקודת רתיחה º C

-104 ethene, Propene -47, trans2buteno 0.9, 3.7 cis2buteno, 1-pentene 30, 115 1-heptene, 3-octene 122, 147 nonene 3 ו 5-decene 170.

נקודת הרתיחה עולה ביחס ישיר למספר הפחמן של אלקן. מאידך גיסא, ככל שהשתנה המבנה שלה, חלשה יותר האינטראקציות intermolecular שלה, אשר באה לידי ביטוי בירידה של נקודת רותחים או ההיתוך.

צפיפות

Ethene 0.6128 מ"ג / מ"ל, פרופן 0.6142 מ"ג / מ"ל ​​ו -1-בוטן 0.6356 מ"ג / מ"ל, 1-pentene 0.64 מ"ג / מ"ל ​​ו -1 hexene 0.673.

ב alkenes הצפיפות המקסימלית היא 0.80 מ"ג / מ"ל. כלומר, הם פחות צפופים מאשר מים.

קוטביות

זה תלוי במבנה הכימי, תחליפים ונוכחות של קבוצות תפקודיות אחרות. לאלקנים יש רגע דיפול נמוך, ולכן האיזומרים של cis של 2-butene יש רגע דיפול של 0.33, בעוד האיזומר הטרנס שלו יש רגע של דיפול של אפס.

Reactivity

Alkenes יש יכולת גדולה להגיב בשל הקשרים הכפולים שהם מחזיקים. בין התגובות המעורבות: תוספת, חיסול, החלפה, הידרוגנציה, הידרדרות ופילמור.

תגובה נוספת

ח₂C = CH₂   +     Cl₂ => ClCH₂-CClH₂   (אתילן דיכלוריד)

תגובת הידרוגנציה

מתרחשת בטמפרטורות גבוהות בנוכחות זרזים מתאים (Pt, Pd, ניקל מחולק היטב)

CH₂= CH₂    +       ח₂ => CH₃-CH₃   (אתאן)

תגובה הידרציה

תגובה כי הוא המקור של הדור של אלכוהול מ נגזרות נפט:

ח₂C = CH₂       +        ח₂O => H₃C-CH₂OH (אלכוהול אתילי)

תגובות פילמור

אתילן בנוכחות זרזים כגון אלומיניום triricyl ו tetrachloride טיטניום polymerizes ב פוליאתילן, אשר מכיל כ 800 אטומי פחמן. סוג זה של פולימר מקבל את השם של פולימר נוסף.

שימושים ויישומים

פולימרים

-פוליאתילן בצפיפות נמוכה משמש לייצור שקיות, פלסטיק חממה, מכולות, צלחות, משקפיים וכו '. בעוד צפיפות גבוהה נוקשה יותר מכני עמיד, המשמשים בייצור של קופסאות, רהיטים, קסדות מגן וברך כריות, צעצועים ומשטחים.

-פוליפרופילן, פרופילן פולימר, משמש לייצור מכולות, סדינים, ציוד מעבדה, צעצועים, סרטים לאריזות, חוטים לחבלים, ריפוד ושטיחים.

-פוליוויניל כלוריד (PVC) הוא פולימר של ויניל כלוריד המשמש לייצור צינורות, אריחי הרצפה, ערוצים, וכו '.

-Polybutadiene, פולימר של 1,3-butadiene, מיועד לייצור של שרשרות, צינורות וחגורות של כלי רכב, כמו גם עבור ציפוי של פחיות מתכת.

-אתילן ואת קופולימרים פרופילן משמשים בייצור של צינורות, גוף וחלקים של המכונית שלדה, ציפויים טקסטיל, וכו '.

Alquenos

-הם משמשים להשיג ממיסים כגון אתילן גליקול ו דיוקאן. אתילן גליקול משמש נוזל לרדיאטור ב רדיאטורים הרכב.

-אתילן הוא הורמון של צמחים השולט הצמיחה שלה, נביטה של ​​זרעים ופיתוח של פירות. לכן, הוא משמש כדי להביא את הבשלת של בננות כאשר הם מגיעים ליעדם.

-הם משמשים כחומר גלם לייצור תרכובות רבות כגון אלקיד הלידים, תחמוצת אתילן ובמיוחד אתנול. יש להם גם שימוש בתעשייה, בטיפול אישי וברפואה.

-הם משמשים בייצור וייצור של lacquers, דטרגנטים, aldehydes ודלקים. 1,3-Butadiene משמש כחומר גלם לייצור של סיבים סינתטיים.

הפניות

1. הקצאת כימיה. תכונות פיסיקליות של אלקנים. לקוח מתוך: chemistry-assignment.com
2. ויקיפדיה. (2018). אלקן מתוך: en.wikipedia.org
3. כימיה. תכונות פיסיקליות של אלקנים. נלקח מ: chem.libretexts.org
4. ויטן, דייוויס, פק & סטנלי. כימיה (8th ed.). למידה CNGAGE.
5. פרנסיס א. כימיה אורגנית (מהדורה שישית, עמ '194). מק גרב היל.
6. Houghton מיפלין הארקורט. (2016). אלקנס: נוסחאות מולקולריות ומבניות. נלקח מ: cliffsnotes.com
7. צ'יפרה, אנג'י. (25 באפריל 2017). מהו אולפין בכימיה? Scinencing. נלקח מ: sciencing.com