Alquenos struktura, svojstva, reaktivnost, upotreba

alkenes ili olefini oni su nezasićeni ugljikovodici koji imaju najmanje jednu dvostruku vezu u svojoj strukturi. Nazvani su olefini zbog sposobnosti etena ili etilena da reagiraju s halogenima da bi proizveli ulje ili ulje. Trenutno se ovaj pojam ne koristi, a ti se spojevi obično nazivaju alkenima.

Na fizikalna svojstva alkena utječe njihova molekularna težina, kao i ugljični skelet. Na primjer, alkeni s 2 do 4 ugljika (eten-buten) su plinovi. Sa 5 do 18 atoma ugljika u dugom lancu su tekućine. U međuvremenu, alkeni s više od 18 ugljikovih atoma su čvrsti.

Prisutnost dvostruke veze osigurava veliku reaktivnost, pri čemu se pojavljuju mnoge kemijske reakcije, kao što su dodavanje, eliminacija, hidrogenacija, hidratacija i polimerizacija, što mu omogućuje generiranje brojnih primjena i primjena.

Alkeni se industrijski proizvode termičkim krekiranjem alkana visoke molekulske mase (parafinski voskovi); katalitička dehidrogenacija i kloriranje-dehidrokloriranje.

indeks

• 1 Kemijska struktura
  • 1.1 Stereoizomeri
• 2 Fizikalna i kemijska svojstva
  • 2.1 Topljivost
  • 2.2 Točke topljenja u ° C
  • 2.3 Vrelište u º C
  • 2.4 Gustoća
  • 2.5 Polaritet
• 3 Reaktivnost
  • 3.1 Reakcija dodavanja
  • 3.2 Reakcija hidrogenacije
  • 3.3 Reakcija hidratacije
  • 3.4. Reakcije polimerizacije
• 4 Uporaba i primjene
  • 4.1 Polimeri
  • 4.2 Alkeni
• 5 Reference

Kemijska struktura

Alkeni su karakterizirani time da imaju jednu ili više dvostrukih veza u svojoj strukturi. To je predstavljeno kao C = C, oba atoma ugljika imaju hibridizaciju sp².

Stoga je područje lanca gdje je dvostruka veza ili nezasićenost ravna. Također je vrijedno spomenuti da se dva ugljika mogu povezati s dva druga supstituenta (ili skupine)..

Koji supstituenti? Svatko tko zamjenjuje jedan od najjednostavnijih alkenih vodika svih: etilena (ili etena). Polazeći od njega (A, gornja slika) R, koji je alkilni supstituent, zauzima mjesto jednog od četiri vodika da bi nastao monosupstituirani alken (B).

Do sada, bez obzira na to koji se vodik zamjenjuje, identitet B se ne mijenja, što znači da mu nedostaju stereoizomeri, spojevi s istim kemijskim formulama, ali s različitim prostornim rasporedom njihovih atoma..

stereoizomera

Kada se drugi vodik zamijeni s drugim R, kao u C, sada se javljaju stereoizomeri C, D i E. To je zbog činjenice da se prostorne orijentacije u odnosu na oba R mogu mijenjati, a da bi se razlikovale jedna od druge, pribjegava se cis-trans ili EZ zadatke.

U C, disupstituiranom alkenu, dva RS mogu biti lanci bilo koje duljine ili neki heteroatom. Jedan je u frontalnom položaju u odnosu na drugi. Ako se dva Rs sastoje od istog supstituenta, na primjer, F, tada je C cis-stereoizomer.

U D, obje skupine R su još bliže, jer su povezane s istim ugljikovim atomom. To je geminalni stereoizomer, iako je više od stereoizomera, to je zapravo terminalna dvostruka veza, to jest, nalazi se na kraju ili na početku lanca (zbog toga ima dva vodika, drugi ugljik).

A u E, najstabilnijem od stereoizomera (ili geometrijskih izomera), dvije R skupine odvojene su većom udaljenosti, koja prelazi dijagonalu dvostruke veze. Zašto je najstabilnija? To je zbog toga što je prostorno razdvajanje između njih veće, onda ne postoji sterička napetost između oba.

S druge strane, F i G su tri- i tetra-supstituirani alkeni. Opet, oni nisu sposobni generirati bilo koji stereoizomer.

Fizikalna i kemijska svojstva

topljivost

Oni se ne miješaju s vodom zbog svoje niske polarnosti. Ali oni se otapaju u organskim otapalima.

Točke taljenja na ºC

Eten -169, propen -185, 1-penten -165, 1-hepten -119, 3-okten

-101,9, 3-nonen-81,4 i 5-decen -66,3.

Vrelište u º C

Eten-104, propen-47, trans-2-buten-0,9, cis-2-buten-3,7, 1-penten-30, 1-hepten-115, 3-okten-122, 3-non-147 i 5-decen-170.

Vrelište se povećava izravno u odnosu na broj ugljika u alkenu. S druge strane, što je njezina struktura više razgranata, to su njezine intermolekularne interakcije slabije, što se odražava u spuštanju točke vrenja ili točke taljenja..

gustoća

Eten 0.6128 mg / ml, propen 0.6142 mg / ml i 1-buten 0.6356 mg / ml, 1-penten 0.64 mg / ml i 1-heksen 0.673.

U alkenima maksimalna gustoća iznosi 0,80 mg / ml. To znači da su manje guste od vode.

polaritet

To ovisi o kemijskoj strukturi, supstitucijama i prisutnosti drugih funkcionalnih skupina. Alkeni imaju nizak dipolni moment, tako da cis izomer 2-butena ima dipolni moment od 0,33, dok njegov trans izomer ima dipolni moment nula.

reaktivnost

Alkenovi imaju veliku sposobnost reagiranja zbog dvostrukih veza koje posjeduju. Među uključenim reakcijama su: dodavanje, eliminacija, supstitucija, hidrogenacija, hitacija i polimerizacija.

Dodatna reakcija

H₂C = CH₂   +     cl₂ => ClCH₂-cclÀ₂   (etilen diklorid)

Reakcija hidrogenacije

Pojavljuje se na povišenim temperaturama iu prisutnosti odgovarajućih katalizatora (Pt, Pd, Ni fino podijeljeni)

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

Reakcija hidratacije

Reakcija koja je izvor nastanka alkohola iz naftnih derivata:

H₂C = CH₂       +        H₂O => H₃C = CH₂OH (etil alkohol)

Reakcije polimerizacije

Etilen u prisutnosti katalizatora kao što je trialkil aluminij i titan tetraklorid polimerizira se u polietilenu, koji sadrži oko 800 atoma ugljika. Ovaj tip polimera dobiva naziv dodatnog polimera.

Primjene i primjene

polimeri

-Polietilen niske gustoće koristi se u proizvodnji vrećica, plastika za staklenike, kontejnera, ploča, čaša itd. Iako je visoka gustoća kruta i mehanički otpornija, koristi se u proizvodnji kutija, namještaja, zaštitnih kaciga i štitnika za koljena, igračaka i paleta.

-Polipropilen, propilen polimer, koristi se u proizvodnji kontejnera, ploča, laboratorijske opreme, igračaka, filmova za pakiranje, filamenata za užad, presvlaka i tepiha.

-Polivinil klorid (PVC) je polimer vinilklorida koji se koristi u proizvodnji cijevi, podnih pločica, kanala itd..

-Polibutadien, polimer 1,3-butadiena, namijenjen je za proizvodnju gazišta, crijeva i remena vozila, kao i za premazivanje metalnih limenki.

-Etilenski i propilenski kopolimeri koriste se u proizvodnji crijeva, karoserije i dijelova šasije automobila, tekstilnih premaza itd..

alkeni

-Oni se koriste za dobivanje otapala kao što su etilen glikol i dioksan. Etilen glikol se koristi kao antifriz u automobilskim radijatorima.

-Etilen je hormon biljaka koji kontrolira njegov rast, klijavost sjemena i razvoj plodova. Stoga se koristi za poticanje zrenja banana kada dođu na svoje odredište.

-Oni se koriste kao sirovina za proizvodnju mnogih spojeva kao što su alkil halidi, etilen oksid i posebno etanol. Oni se također koriste u industriji, u osobnoj njezi iu medicini.

-Koriste se u proizvodnji i proizvodnji lakova, deterdženata, aldehida i goriva. 1,3-butadien se koristi kao sirovina u proizvodnji sintetičkih guma.

reference

1. Zadatak kemije. Fizička svojstva alkena. Preuzeto s: chemistry-assignment.com
2. Wikipedia. (2018.). Alkena. Preuzeto s: en.wikipedia.org
3. Kemija LibreTexts. Fizička svojstva alkena. Preuzeto s: chem.libretexts.org
4. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemija. (8. izdanje). CENGAGE Učenje.
5. Francis A. Carey. Organska kemija (Šesto izdanje., Str. 194). Mc Graw Hill.
6. Houghton Mifflin Harcourt. (2016). Alkenes: Molekularne i strukturne formule. Preuzeto iz: cliffsnotes.com
7. Chipera, Angie. (25. travnja 2017.) Što je Olefin u kemiji? Sciencing. Preuzeto iz: sciencing.com