Esta comparación explica as diferenzas entre alcanos e alquenos na química orgánica, abordando a súa estrutura, fórmulas, reactividade, reaccións típicas, propiedades físicas e usos comúns para mostrar como a presenza ou ausencia dun enlace dobre carbono-carbono afecta o seu comportamento químico.
Destacados
Os alcanos son hidrocarburos saturados con só enlaces simples carbono-carbono.
Os alquenos son hidrocarburos insaturados cun polo menos un enlace dobre carbono-carbono.
A presenza dun dobre enlace fai que os alquenos sexan máis reactivos que os alcanos.
Os alcanos e os alquenos teñen fórmulas xerais diferentes que reflicten o seu contido en hidróxeno.
Que é Alcano?
Un tipo de hidrocarburo no que os átomos de carbono están conectados só por enlaces simples e completamente saturados con hidróxeno.
Categoría: Hidrocarburo saturado
Fórmula xeral: CnH2n+2
Tipo de enlace: Só enlaces simples carbono-carbono
Un hidrocarburo que contén polo menos un enlace dobre carbono-carbono, o que o fai insaturado e máis reactivo que os alcanos.
Categoría: Hidrocarburo insaturado
Fórmula xeral: CnH2n
Tipo de enlace: Contén un ou máis enlaces dobres carbono-carbono
Reactividade: Maior reactividade química
Usos comúns: Precursores de plásticos e produtos químicos industriais
Táboa comparativa
Característica
Alcano
Alqueno
Tipo de enlace
Só enlaces simples C-C
Polo menos un enlace dobre C=C
Saturación
Saturado con hidróxeno
Insaturado (deficiente en hidróxeno)
Fórmula xeral
CnH2n+2
CnH2n
Reactividade química
Menos reactivo
Máis reactivo
Reaccións típicas
Reaccións de substitución
Reaccións de adición
Estado físico
Depende do tamaño, pode ser gas, líquido ou sólido
Gas ou líquido dependendo do tamaño
Usos industriais
Combustibles e enerxía
Os plásticos e os polímeros
Comparación detallada
Estrutura molecular
Os alcanos teñen só enlaces simples carbono-carbono, o que fai que cada carbono teña o número máximo de átomos de hidróxeno posible. Os alquenos diferéncianse por ter polo menos un enlace dobre entre átomos de carbono, o que introduce insaturación e modifica tanto a forma como a química da molécula.
Fórmulas e nomenclatura
A serie homóloga dos alcanos segue a fórmula xeral CnH2n+2, reflectindo a saturación completa do carbono co hidróxeno. Os alquenos seguen CnH2n, o que indica que hai dous átomos de hidróxeno menos debido á presenza dun dobre enlace carbono-carbono.
Reactividade química
Os alcanos son relativamente pouco reactivos en condicións típicas porque os enlaces simples non proporcionan sitios doados para moitas reaccións. O enlace dobre carbono-carbono nos alquenos, porén, é máis reactivo e participa doadamente en reaccións de adición nas que átomos ou grupos se unen a través do enlace dobre.
Reaccións comúns
Os alcanos sofren reaccións como a combustión e a substitución por radicais libres, que requiren condicións fortes ou especies reactivas. Os alquenos adoitan sufrir reaccións de adición como a hidroxenación, a halogenación e a polimerización, xa que o dobre enlace pode abrirse para formar novos enlaces.
Características físicas e usos
Tanto os alcanos como os alquenos poden existir como gases, líquidos ou sólidos dependendo do tamaño molecular. Os alcanos adoitan empregarse directamente como combustibles e en formulacións de lubricantes debido á súa estabilidade. Os alquenos serven como bloques de construción importantes na industria química, especialmente para a fabricación de plásticos e outros materiais funcionais.
Vantaxes e inconvenientes
Alcano
Vantaxes
+Quimicamente estable
+Boa fonte de combustible
+Estrutura simple
+Amplamente dispoñible
Contido
−Baixa reactividade
−Versatilidade industrial limitada
−Necesita moita enerxía para moitas reaccións
−Menor diversidade funcional
Alqueno
Vantaxes
+Alta reactividade química
+Útil en síntese
+Base para os polímeros
+Pode formar produtos variados
Contido
−Menos estable que os alcanos
−Pode formar fuligem cando se queima
−A reactividade require control
−A natureza insaturada limita algúns usos
Conceptos erróneos comúns
Lenda
Os alquenos e os alcanos teñen a mesma reactividade porque ambos son hidrocarburos.
Realidade
Aínda que ambos son hidrocarburos, os alquenos conteñen dobres enlaces carbono-carbono que os fan moito máis reactivos quimicamente que os alcanos, que só teñen enlaces simples.
Lenda
Os alcanos non poden sufrir ningunha reacción química.
Realidade
Os alcanos son relativamente estables, pero poden sufrir reaccións como a combustión e a substitución en condicións axeitadas.
Lenda
Todos os hidrocarburos con carbono e hidróxeno son ou alcanos ou alquenos.
Realidade
Existen outras familias de hidrocarburos como os alquinos que conteñen enlaces triplos, e os hidrocarburos aromáticos que seguen padróns de enlace diferentes.
Lenda
Os alquenos sempre arden máis limpos que os alcanos.
Realidade
Aínda que ambos arden en osíxeno, os alquenos ás veces producen feluxe e produtos de combustión incompleta con máis facilidade debido ás diferenzas na súa estrutura molecular.
Preguntas frecuentes
O que diferencia un alcano dun alqueno?
Os alcanos son hidrocarburos saturados con só enlaces simples carbono-carbono e a fórmula CnH2n+2, mentres que os alquenos son hidrocarburos insaturados que conteñen polo menos un enlace dobre carbono-carbono e teñen a fórmula CnH2n. O enlace dobre nos alquenos inflúe na súa reactividade e nos tipos de reaccións químicas que sofren.
Por que son os alquenos máis reactivos que os alcanos?
O enlace dobre carbono-carbono nos alquenos inclúe un enlace pi que é máis feble e máis accesible para os reactivos, o que fai que os alquenos sexan máis reactivos en reaccións de adición en comparación cos enlaces sigma máis fortes que se atopan nos alcanos saturados.
Poden os alcanos sufrir reaccións de adición?
Os alcanos non adoitan someterse a reaccións de adición porque carecen de dobres enlaces carbono-carbono. As súas reaccións adoitan implicar substitución, onde un átomo substitúe a outro átomo na molécula.
Cal é a fórmula xeral dos alquenos?
Os alquenos seguen a fórmula molecular xeral CnH2n, onde n representa o número de átomos de carbono na molécula, reflectindo que son insaturados e teñen menos hidróxenos que os correspondentes alcanos.
¿Arden os alquenos e os alcanos no osíxeno?
Si, tanto os alcanos como os alquenos poden arder en osíxeno para liberar enerxía, dióxido de carbono e auga. Porén, a presenza de dobres enlaces nos alquenos pode levar ás veces a unha combustión menos completa en comparación cos alcanos.
Cales típicas de uso dos alquenos?
Os alquenos son materias primas importantes na industria química. Serven como materiais de partida para polímeros, como o polietileno e o polipropileno, e úsanse para fabricar outros produtos químicos valiosos mediante reaccións de adición.
Non todos os membros dos alcanos e alquenos son gases a temperatura ambiente.
Nº. Os alcanos e alquenos de baixo peso molecular poden ser gases a temperatura ambiente, pero a medida que aumenta a lonxitude da cadea de carbono, convértense en líquidos ou mesmo en sólidos en ambas as series.
Como afecta a presenza dun dobre enlace á xeometría molecular?
A dobre enlace nos alquenos restrinxe a rotación arredor dos átomos de carbono enlazados, o que adoita dar lugar a isómeros cis-trans e afecta á forma en que as moléculas encaixan e reaccionan.
Veredicto
Os alcanos e os alquenos son ambas familias de hidrocarburos, pero diferéncianse principalmente na estrutura dos enlaces e na reactividade. Os alcanos son máis estables e útiles como combustibles, mentres que os alquenos son quimicamente máis activos e forman a base de moitas sínteses orgánicas industriais.