Ši palyginimas paaiškina skirtumus tarp alkanų ir alkenų organinėje chemijoje, apimdamas jų struktūrą, formules, reaktyvumą, būdingas reakcijas, fizikines savybes ir dažniausius panaudojimus, kad parodytų, kaip anglies-anglies dvigubojo ryšio buvimas ar nebuvimas veikia jų cheminį elgesį.
Akcentai
Alkanai yra sočiosios angliavandenilės, turinčios tik viengubus anglies-anglies ryšius.
Alkenai yra nesotieji angliavandeniliai, turintys bent vieną anglies-anglies dvigubąjį ryšį.
Dvigubosios jungties buvimas daro alkenus reaktyvesnius už alkanus.
Alkanai ir alkenai turi skirtingas bendrąsias formules, atspindinčias jų vandenilio kiekį.
Kas yra Alkanas?
Ang anglies vandenilio tipas, kuriame anglies atomai sujungti tik viengubaisiais ryšiais ir visiškai prisotinti vandeniliu.
Ang angliavandenilis, turintis bent vieną anglies-anglies dvigubąjį ryšį, dėl to yra nesotusis ir reaktyvesnis už alkanus.
Kategorija: Nesotieji angliavandeniliai
Bendroji formulė: CₙH₂ₙ
Ryšio tipas: Turi vieną ar daugiau dvigubųjų anglies-anglies ryšių
Chemiškumas: Didesnis cheminis reaktyvumas
Bendri naudojimai: plastikų ir pramoninių cheminių medžiagų pirmtakai
Palyginimo lentelė
Funkcija
Alkanas
Alkenas
Ryšio tipas
Tik tik C-C ryšiai tik
Bent mažiausiai viena C=C dviguba jungtis
Pilnatis
Pilnai prisotintas vandeniliu
Nesočios (vandenilio trūkumas)
Bendroji formulė
CₙH₂ₙ₊₂
CₙH₂ₙ
Cheminė reaktyvumas
Mažiau reaktyvus
Reaktyvesni
Tipinės reakcijos
Pakeitimų reakcijos
Pridėjimo reakcijos
Fizinė būsena
Priklausomai nuo dydžio, būna dujinės, skystosios arba kietosios būsenos.
Dujos ar skystis priklausomai nuo dydžio
Pramoniniai panaudojimai
Kuro ir energija
Plastikai ir polimerai
Išsamus palyginimas
Molekulinė struktūra
Alkanai turi tik anglies-anglies viengubuosius ryšius, dėl to kiekvienas anglies atomas turi didžiausią galimą vandenilio atomų skaičių. Alkenai skiriasi tuo, kad turi bent vieną dvigubąjį ryšį tarp anglies atomų, dėl ko atsiranda nesotumas ir keičiasi molekulės forma bei cheminės savybės.
Formulės ir pavadinimai
Alkanų homologinė eilė atitinka bendrąją formulę CnH2n+2, rodančią visišką anglies prisotinimą vandeniliu. Alkenai atitinka formulę CnH2n, kas rodo, kad yra dviem vandenilio atomais mažiau dėl anglies-anglies dvigubojo ryšio atsiradimo.
Cheminė reaktyvumas
Alkanai yra palyginti nereaktyvūs įprastomis sąlygomis, nes viengubieji ryšiai nesuteikia lengvai prieinamų vietų daugeliui reakcijų. Alkenų anglies-anglies dvigubasis ryšys, priešingai, yra reaktyvesnis ir lengvai dalyvauja prijungimo reakcijose, kurių metu atomai ar grupės prisijungia prie dvigubojo ryšio.
Bendrosios reakcijos
Alkanai dalyvauja reakcijose, tokiose kaip degimas ir laisvųjų radikalų pakeitimas, kurioms reikalingos stiprios sąlygos ar reaktyviosios dalelės. Alkenai dažnai dalyvauja prijungimo reakcijose, pavyzdžiui, hidrinime, halogeninime ir polimerizacijoje, nes dvigubasis ryšys gali atsiverti ir sudaryti naujus ryšius.
Fizinės savybės ir panaudojimas
Ir alkanai, ir alkenai gali egzistuoti kaip dujos, skysčiai ar kietosios medžiagos priklausomai nuo molekulės dydžio. Alkanai dažnai naudojami tiesiogiai kaip kuras ir tepalo mišiniuose dėl savo stabilumo. Alkenai yra svarbūs statybiniai blokai chemijos pramonėje, ypač gaminant plastikus ir kitas funkcinės paskirties medžiagas.
Privalumai ir trūkumai
Alkanas
Privalumai
+Chemiškai stabilus
+Geras kuro šaltinis
+Paprasta struktūra
+Plačiai prieinamas
Pasirinkta
−Mažas reaktyvumas
−Ribotas pramoninė universalumas
−Reakcijoms reikia daug energijos
−Mažesnė funkcijų įvairovė
Alkenas
Privalumai
+Didelis cheminis reaktyvumas
+Naudinga sintezėje
+Polimerų pagrindas
+Gali sudaryti įvairius produktus
Pasirinkta
−Mažiau stabilūs nei alkanai
−Degantys suodą degant.
−Reaktyvumas reikalauja kontrolės
−Nesočiosios prigimties ribojamos kai kurios panaudojimo sritys
Dažni klaidingi įsitikinimai
Mitas
Alkenai ir alkanai turi tą pačią reaktyvumą, nes abu yra angliavandeniliai.
Realybė
Nors abi abu yra angliavandeniliai, alkenai turi anglies-anglies dvigubuosius ryšius, dėl kurių jie yra kur kas cheminiškai reaktyvesni nei alkanai, turintys tik viengubuosius ryšius.
Mitas
Alkanai negali dalyvauti jokiose cheminėse reakcijose.
Realybė
Alkanai yra palyginti stabilūs, tačiau tinkamomis sąlygomis gali vykti reakcijos, tokios kaip degimas ir pakeitimas.
Mitas
Visos angliavandeniliai, sudaryti iš anglies ir vandenilio, yra arba alkanai, arba alkenai.
Realybė
Yra ir kitų angliavandenilių šeimų, tokių kaip alkiniai, turintys trigubuosius ryšius, ir aromatiniai angliavandeniliai, kurių ryšių struktūra skiriasi.
Mitas
Alkenai visada dega švariau nei alkanai.
Realybė
Nors abi abu dega deguonies, alkenai kartais lengviau gamina suodžius ir nepilno degimo produktus dėl skirtumų savo molekulinėje struktūroje.
Dažnai užduodami klausimai
Kas skiriasi alkanai nuo alkenų?
Alkanai yra sočiosios angliavandenilės, turinčios tik viengubus anglies-anglies ryšius ir formulę CnH2n+2, o alkenai yra nesočiosios angliavandenilės, turinčios bent vieną dvigubą anglies-anglies ryšį ir formulę CnH2n. Dvigubasis ryšys alkenuose lemia jų reaktyvumą ir cheminių reakcijų, kurioms jie gali būti pavaldūs, tipus.
Kodėl alkenai yra reaktyvesni už alkanus?
Alkenų anglies-anglies dvigubasis ryšys apima pi ryšį, kuris yra silpnesnis ir labiau prieinamas reagentams, todėl alkenai yra reaktyvesni prijungimo reakcijose, palyginti su stipresniais sigma ryšiais, esančiais sočiuosiuose alkanuose.
Ar alkanai gali dalyvauti prijungimo reakcijose?
Alkanai paprastai nepatiria prijungimo reakcijų, nes jiems trūksta anglies-anglies dvigubųjų ryšių. Jų reakcijos dažniausiai apima pakeitimą, kai vienas atomas pakeičia kitą atomą molekulėje.
Alkenų bendroji formulė yra koks?
Alkenai turi bendrąją molekulinę formulę CₙH₂ₙ, kur n reiškia anglies atomų skaičių molekulėje, tai rodo, kad jie yra nesotieji ir turi mažiau vandenilio atomų nei atitinkami alkanai.
Ar alkenai ir alkanai dega deguonyje?
Taip, tiek alkanai, tiek alkenai gali degti deguonyje, išskirdami energiją, anglies dioksidą ir vandenį. Vis dėlto alkenuose esančios dvigubosios jungtys kartais gali lemti mažiau pilną degimą lyginant su alkanais.
Kokie būdingi alkenų naudojimo būdai?
Alkenai yra svarbūs žaliaviniai chemijos pramonėje. Jie naudojami kaip pradmenys polimerams, tokiems kaip polietilenas ir polipropilenas, ir naudojami kitų vertingų cheminių medžiagų gamybai prijungimo reakcijų būdu.
Ar visi alkanų ir alkenų nariai yra dujos kambario temperatūroje?
Nr. Žemesnės molekulinės masės alkanai ir alkenai gali būti dujos kambario temperatūroje, tačiau didėjant anglies grandinės ilgiui, abiejų serijų junginiai tampa skysčiais ar net kietosiomis medžiagomis.
Kaip dvigubasis ryšys paveikia molekulės geometriją?
Alkenų dvigubasis ryšys riboja sukimąsi apie sujungtus anglies atomus, dažnai sukeldamas cis-trans izomerus ir įtakodamas, kaip molekulės jungiasi ir reaguoja.
Nuosprendis
Alkanai ir alkenai yra abi angliavandenilių šeimos, tačiau skiriasi daugiausia ryšių struktūra ir reaktyvumu. Alkanaí yra stabilesni ir naudojami kaip kuras, o alkenai yra chemiškai aktyvesni ir sudaro pagrindą daugelio pramoninių organinių sintezų atveju.