Forskel mellem Alkanes og Alkenes
Share
Nøgleforskel - Alkanes vs Alkenes
Alkaner og alkener er to typer carbonhydridfamilier, der indeholder kulstof og brint i deres molekylstruktur. Den vigtigste forskel mellem Alkanes og Alkenes er deres kemiske struktur; alkaner er mættede carbonhydrider med den generelle molekylformel af CnH2n + 2 og alkener siges at være en umættet carbonhydridgruppe, da de indeholder en dobbeltbinding mellem to carbonatomer. De har den generelle molekylformel ifølge CnH2n.
Hvad er Alkanes?
Alkaner indeholder kun enkeltbindinger mellem kulstof og brintatomer (C-C-bindinger og C-H-bindinger). Derfor kaldes de "mættede kulbrinter". I henhold til den orbitale hybridiseringsmodel har alle carbonatomer i Alkenes SP3 hybridisering. De danner sigma-bindinger med hydrogenatomer, og det resulterende molekyle har geometrien af en tetrahedron. Alkaner kan opdeles i to grupper i henhold til deres molekylære arrangementer; acykliske alkaner (CnH2n. + 2) og cykliske alkaner (CnH2n).
Hvad er Alkenes?
Alkener er kulbrinterne, der indeholder en carbon-carbon (C = C) dobbeltbinding. ”Olefiner” er det gamle navn, der bruges til at henvise til alkenfamilien. Det mindste medlem af denne familie er ethan (C2H4); den blev kaldt olefiant gas (på latin: 'oleum' betyder 'olie' + 'Facere' betyder 'at lave') i de tidlige dage. Dette skyldes, at reaktionen mellem C2H4 og klor giver C2H2cl2, olie.
Hvad er forskellen mellem Alkanes og Alkenes?
Kemisk struktur af alkaner og alkener
alkaner: Alkaner har den generelle molekylformel CnH2n + 2. Methan (CH4) er den mindste alkan.
| Navn | Kemisk formel | Acyclisk struktur |
| Metan | CH4 | CH4 |
| ethan | C2H6 | CH3CH3 |
| Propan | C3H8 | CH3CH2CH3 |
| Butan | C4H10 | CH3CH2CH2CH3 |
| pentan | C5H12 | CH3CH2CH2CH2CH3 |
| hexan | C6H14 | CH3CH2CH2 CH2CH2CH3 |
| heptan | C7H16 | CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3 |
| Octane | C8H18 | CH3 CH3CH2CH2CH2CH2CH3CH3 |
alkener: Alkener har den generelle kemiske formel for CnH2n. Alkener anses for at være umættede kulbrinter, da de ikke indeholder det maksimale antal hydrogenatomer, der kan ejes af et carbonhydridmolekyle.
| Navn | Kemisk formel | Struktur |
| ethen | C2H4 | CH2 = CH2 |
| propen | C3H6 | CH3CH = CH2 |
| Butene | C4H8 | CH2 =CH2CH3, CH3CH = CH3 |
| penten | C5H10 | CH2 =CH2CH2CH3, CH3CH = CH2CH3 |
| Hexene | C6H12 | CH2 =CH2 CH2CH2CH3CH3CH = CH2CH2CH3 CH3CH2CH=CH2CH3 |
| hepten | C7H14 | CH=CH2CH2CH2CH2CH3CH3CH = CH2CH2CH2CH2CH3 |
Kemiske egenskaber ved alkaner og alkener
alkaner:
Reaktivitet:
Alkaner er inerte over for mange kemiske reagenser. Dette skyldes, at kulstof-kulstof (C-C) og kulstof-brint (C-H) -bindinger er ret stærke, da kulstof- og brintatomer har næsten de samme elektronegativitetsværdier. Derfor er det meget vanskeligt at bryde deres bindinger, medmindre de opvarmes til ret høje temperaturer.
Forbrænding:
Alkanes kan let brænde i luften. Reaktionen mellem alkaner med overskydende ilt kaldes "forbrænding". I denne reaktion omdannes alkaner til kuldioxid (CO2) og vand.
CnH2n + (n + n / 2) O2 → n CO2 + nH2O
C4H10 + 13/2 O2 → 4 CO2 + 5H2O
Butan ilt kuldioxidvand
Forbrændingsreaktionerne er eksoterme reaktioner (de afgiver varme). Som et resultat bruges alkaner som en energikilde.
alkener:
Reaktivitet:
Alkener reagerer med brint i nærvær af en findelt metalkatalysator til dannelse af den tilsvarende alkan. Reaktionshastigheden er meget lav uden katalysator.
Katalytisk hydrogenering anvendes i fødevareindustrien til at omdanne flydende vegetabilske olier til halvfast fedt ved fremstilling af margarine og fast kogefedt.
Fysiske egenskaber ved alkaner og alkener
Forms
alkaner: Alkaner findes som gasser, væsker og faste stoffer. Methan, ethan, propan og butan er gasser ved stuetemperatur. De uforgrenede strukturer af hexan, pentan og heptan er væsker. Alkaner, der har en højere molekylvægt, er faste stoffer.
CH4 til C4H10 er gasser
C5H12 til C17H36 er væsker, og
Alkaner med højere molekylvægt er bløde faste stoffer
alkener: Alkener viser lignende fysiske egenskaber for den tilsvarende Alkane. Alkener, der har lavere molekylvægt (C2H4 TOC4H8) er gasser ved stuetemperatur og atmosfærisk tryk. Alkener med en højere molekylvægt er faste stoffer.
Opløselighed:
alkaner: Alkanerne opløses ikke i vand. De opløses i ikke-polære eller svagt polære organiske opløsningsmidler.
alkener: Alkener er relativt polære molekyler på grund af C = C-bindingen; derfor er de opløselige i ikke-polære opløsningsmidler eller opløsningsmidler med lav polaritet. Vand er et polært molekyle, og alkener er let opløselige i vand.
Massefylde:
alkaner: Alkanesens densiteter er lavere end vandtætheden. Deres densitetsværdi er næsten 0,7 g ml-1, under hensyntagen til densiteten af vand som 1,0 g ml-1.
alkener: Alkenes densitet er lavere end vandtætheden.
Kogepunkter:
alkaner: Kogepunktet for uforgrenede alkaner øges jævnt, når antallet af carbonatomer og molekylvægten stiger. Generelt har forgrenede alkaner lavere kogepunkter sammenlignet med de uforgrenede alkaner, der har det samme antal carbonatomer.
alkener: Kogepunkter svarer til de tilsvarende alkaner med en lille variation.
Referencer: CliffsNotes. (N.d.). Hentet den 6. juli 2016 herfra. Zum Directory-modus. (N.d.). Hentet den 6. juli 2016 herfra Polaritet. (N.d.). Hentet den 6. juli 2016 herfra Dipole øjeblikke. (2013). Hentet den 6. juli 2016 herfra Strukturel isomer. (N.d.). Hentet den 6. juli 2016 herfra En introduktion til alkener. (N.d.). Hentet den 6. juli 2016 herfra Billede høflighed: “Alkene names” Af Chris Evans - (CC0) via Commons Wikimedia “Mættet C4-kulbrinte kugle-og-pind” Af Fvasconcellos - Eget arbejde (Public Domain) via Commons Wikimedia