See võrdlus selgitab alkaanide ja alkeenide erinevusi orgaanilises keemias, käsitledes nende struktuuri, valemeid, reaktsioonivõimet, tüüpilisi reaktsioone, füüsikalisi omadusi ning tavapäraseid kasutusalasid, et näidata, kuidas süsinik-süsinik kaksikside olemasolu või puudumine mõjutab nende keemilist käitumist.
Esiletused
Alkaanid on küllastunud süsivesinikud, millel on ainult üksikud süsinik-süsinik sidemed.
Alkeenid on küllastumata süsivesinikud, millel on vähemalt üks süsinik-süsinik kaksikside.
Alkeenide reaktiivsus on suuremad kui alkaanidel, kuna neil esineb kaksikside.
Alkaanidel ja alkeenidel on erinevad üldvalemid, mis kajastavad nende vesiniku sisaldust.
Mis on Alkaan?
Süsivesinik, milles süsinikuatomid on ühendatud ainult üksiksidega ja on täielikult vesinikuga küllastunud.
Kategooria: Küllastunud süsivesinik
Üldvalem: CₙH₂ₙ₊₂
Sidemete tüüp: Ainult üksiksidemed süsinik-süsinik vahel
Reaktiivsus: Suhteliselt madal keemiline reaktiivsus
Tavalised kasutusalad: kütused ja määrdeained
Mis on Alkeen?
Süsivesinik, mis sisaldab vähemalt ühte süsinik-süsinik kaksiksidemeid, mistõttu on see küllastumata ja reaktiivsem kui alkaanid.
Kategooria: Küllastumata süsivesinik
Üldvalem: CₙH₂ₙ
Sidemete tüüp: Sisaldab ühte või enamat süsinik-süsinik kaksiksidet
Kemiline reaktiivsus: Suurem keemiline reaktiivsus
Tavalised kasutusalad: plastide ja tööstuskemikaalide eelühendid
Võrdlustabel
Funktsioon
Alkaan
Alkeen
Sidemete tüüp
Ainult üksikud C-C sidemed
Vähemalt üks C=C kaksikside
Küllastatus
Vesinikuga küllastunud
Küllastumata (vesinikupuudulik)
Üldvalem
CₙH₂ₙ₊₂
CₙH₂ₙ
Keemiline reaktiivsus
Vähem reaktiivne
Reaktiivsem
Tüüpilised reaktsioonid
Asendamisreaktsioonid
Liitumisreaktsioonid
Füüsiline olek
Gaas, vedelik või tahkis sõltuvalt suurusest
Gaas või vedelik sõltuvalt suurusest
Tööstuslikud kasutusalad
Kütused ja energia
Plastid ja polümeerid
Üksikasjalik võrdlus
Molekulaarstruktuur
Alkaanidel on vaid süsinik-süsinik üksiksidemed, mille tulemusel on igal süsiniku aatomil maksimaalne võimalik vesiniku aatomite arv. Alkeenid erinevad selle poolest, et neil on vähemalt üks kaksiksidem süsiniku aatomite vahel, mis toob kaasa küllastumatuse ning muudab molekuli nii kuju kui ka keemilisi omadusi.
Valemid ja nimetamine
Alkaanide homoloogne rida järgib üldvalemit CnH2n+2, mis peegeldab süsiniku täielikku küllastatust vesinikuga. Alkeenid järgivad valemit CnH2n, mis näitab, et vesiniku aatomeid on kaks vähem süsinik-süsinik kaksiksideme esinemise tõttu.
Keemiline reaktiivsus
Alkaanid on suhteliselt reaktsioonivõimetud tüüpilistes tingimustes, sest üksiksidemed ei paku paljudele reaktsioonidele kergesti ligipääsetavaid kohti. Alkäänide süsinik-süsinik kaksikside on aga reaktiivsem ning osaleb kergesti liitumisreaktsioonides, kus aatomid või rühmad liituvad üle kaksiksideme.
Üldised reaktsioonid
Alkaanid läbivad reaktsioone nagu põlemine ja vabade radikaalide asendusreaktsioonid, mis vajavad tugevaid tingimusi või reaktiivseid osakesi. Alkeenid läbivad tavaliselt liitumisreaktsioone, näiteks hüdrogeenimine, halogeenimine ja polümerisatsioon, sest kaksikside võib avaneda, et moodustada uusi sidemeid.
Füüsikalised omadused ja kasutusalad
Alkaanid ja alkeenid võivad olenevalt molekulisuurusest esineda gaasidena, vedelikena või tahkistena. Alkaane kasutatakse sageli otse kütustena ja määrdeainete koostises nende stabiilsuse tõttu. Alkeenid on olulised ehitusplokid keemiatööstuses, eriti plastide ja muude funktsionaalsete materjalide valmistamisel.
Plussid ja miinused
Alkaan
Eelised
+Keemiliselt stabiilsed
+Hea kütusallikas
+Lihtne struktuur
+Laialt levinud
Kinnitatud
−Väike reaktsioonivõime
−Piiratud tööstuslik mitmekülgsus
−Paljudel reaktsioonidel on vajalik suur energia.
−Vähem funktsionaalset mitmekesisust
Alkeen
Eelised
+Kõrge keemiline reaktiivsus
+Kasulikud sünteesimisel
+Polümeeride alus
+Võib moodustada mitmesuguseid saadusi
Kinnitatud
−Alkeenid on vähem stabiilsed kui alkaanid
−Võib moodustada tahma põledes
−Reaktiivsus nõuab kontrolli
−Küllastumata loodus piirab mõningaid kasutusalasid
Tavalised eksiarvamused
Müüt
Alkeenid ja alkaanid on sama reaktsioonivõimega, sest mõlemad on süsivesinikud.
Tõelisus
Kuigi mõlemad on süsivesinikud, sisaldavad alkeenid süsinik-süsinik kaksiksidemeid, mis muudavad nad palju keemiliselt reaktiivsemaks kui alkaanid, millel on vaid üksiksidemed.
Müüt
Alkaanid ei saa läbi mõne keemilise reaktsiooniga.
Tõelisus
Alkaanid on suhteliselt stabiilsed, kuid sobivates tingimustes võivad nad läbi viia reaktsioone nagu põlemine ja asendusreaktsioonid.
Müüt
Kõik süsivesinikud, mis koosnevad süsinikust ja vesinikust, on kas alkaanid või alkeenid.
Tõelisus
Teised süsivesinikute perekonnad on näiteks alküünid, mis sisaldavad kolmiksidemeid, ning aromaatsed süsivesinikud, millel on erinevad sidemete mustrid.
Müüt
Alkeenid põlevad alati puhtamalt kui alkaanid.
Tõelisus
Kuigi mõlemad põlevad hapnikus, moodustavad alkeenid mõnikord kergemini tahma ja mittetäieliku põlemise saadusi oma molekulaarstruktuuri erinevuste tõttu.
Sageli küsitud küsimused
Mis eristab alkaani alkeenist?
Alkaanid on küllastunud süsivesinikud, millel on ainult ühekordsed süsinik-süsinik sidemed ning üldvalem CnH2n+2, samas kui alkeenid on küllastumata süsivesinikud, mis sisaldavad vähemalt ühte süsinik-süsinik kaksiksidet ning mille üldvalem on CnH2n. Alkeenide kaksikside mõjutab nende reaktiivsust ja keemiliste reaktsioonide tüüpe, mida nad läbi teevad.
Miks on alkeenid reaktiivsemad kui alkaanid?
Alkeenide süsinik-süsinik kaksikside sisaldab pii-sidet, mis on nõrgem ja reaktiividele kergemini ligipääsetav, muutes alkeenid küllastunud alküaanide tugevamate sigma-sidemetega võrreldes reaktiivsemaks liitumisreaktsioonides.
Kas alkaanid läbi additionreaktsioone?
Alkaanid ei läbi tavaliselt liitumisreaktsioone, sest neil puuduvad süsinik-süsinik kaksiksidemed. Nende reaktsioonid hõlmavad enamasti asendusreaktsioone, kus üks aatom asendab molekulis teist aatomit.
Alkeenide üldvalem on milline?
Alkeenid järgivad üldist molekulaarvalemit CnH2n, kus n tähistab molekulis olevate süsiniku aatomite arvu, kajastades seda, et nad on küllastumata ja sisaldavad vähem vesiniku aatomeid kui vastavad alkaanid.
Kas alkeenid ja alkaanid põlevad hapnikus?
Jah, nii alkaanid kui alkeenid võivad põleda hapnikus, vabastades energiat, süsihappegaasi ja vett. Siiski võib alkeenide kaksiksideme olemasolu mõnikord põhjustada vähem täielikku põlemist võrreldes alkaanidega.
Alkeenide tüüpilised kasutusalad?
Alkeenid on olulised toorained keemiatööstuses. Neid kasutatakse lähtematerjalidena polümeeride, nagu polüeteeni ja polüpropüleeni valmistamiseks ning teiste väärtuslike kemikaalide sünteesiks liitumisreaktsioonide kaudu.
Kas on alkaanide ja alkeenide kõik liikmed gaasilised toatemperatuuril?
Nr. Madalamolekulaarsed alkaanid ja alkeenid võivad olla toatemperatuuril gaasilised, kuid süsinikahela pikkuse suurenedes muutuvad nad mõlemas reas vedelikeks või isegi tahkisteks.
Kuidas mõjutab kaksikside molekuligeomeetriat?
Alkeenides kaksikside side piirab pöörlemist seotud süsiniku aatomite vahel, mis sageli põhjustab cis-trans isomeere ja mõjutab, kuidas molekulid üksteisega sobituvad ja reageerivad.
Otsus
Alkaanid ja alkeenid on mõlemad süsivesinikeperekonnad, kuid erinevad peamiselt sidemestruktuuri ja reaktsioonivõime poolest. Alkaanid on stabiilsemad ja kasutatavad kütustena, samas kui alkeenid on keemiliselt aktiivsemad ning moodustavad paljude tööstuslike orgaaniliste sünteeside aluse.