Ненаситени въглеводороди: алкени, химични свойства и приложение

Алкените са ненаситени въглеводороди, в молекулите на които съществува една двойна връзка между двата въглеродни атома. Те често се наричат ​​въглеводороди от етиленовата серия, тъй като нейният прост представител е етилен НС2 = СН2. Понякога тези въглеводороди са посочени олефини като газообразни алкени взаимодействие с бром или хлор, за да образуват маслени съединения, които не са разтворими във вода. "Алкени" номенклатурата IUPAC Думата произлиза от думата "алкани", където -an наставка се заменя със -ен наставка, която показва присъствието в молекулата на веществото на двойната връзка.

Ненаситени въглеводороди - алкени: структура

Всички алкени се считат за производни на етилен или етен - С2Н4.

В молекулата на етилена има 2 въглеродни атома и четири водородни атома, въглеродните атоми са ненаситени. Всяка от ненаситен въглероден атом хибридизира ес една и две пи-орбитали, и един пи орбитални остава в "чиста форма", която осигурява максимално разстояние на хибридизираните електронни орбити. Осите им формират 120 °. В същото време се създават оптимални условия за припокриване на електронни орбитали. Три такива орбитали от въглеродния атом образуват три сигматични връзки (две С-Н, една С-С). Следователно молекулата на етилена има пет сигматични връзки, които са локализирани в една равнина, образувайки ъгъл 120 ° между тях. П-електроните, които остават в "чиста форма", образуват още една връзка между двата въглеродни атома. Описаното електронна структура Молекулата на етилена е типична за всички алкени. Ненаситените въглеводороди следва да се разглеждат като производни на етилена.

За алкени съществуват два вида изомеризъм - геометрични и структурни.

Структурният изомер на алкените започва с бутен C4H8. Разграничаване и нейните сортове - изомеризма на веригата (или въглеродния скелет) и изомеризацията на двойната връзка в такава верига.

Геометричната изомеризация се дължи на неравномерното разполагане на водородни заместители в етиленовата молекула по отношение на плоскостта на двойната връзка. Ненаситените въглеводороди имат цис и транс изомери.

Алкени в свободното състояние са много рядкост в природата. Те се синтезират чрез промишлени и лабораторни методи.

Химични свойства на въглеводородите: алкени

Те са причинени от двойна връзка между два въглеродни атома в алкеновата молекула.

Реакция на хидрогениране

Алкени реагират лесно с водород. Той се провежда в присъствието на катализатори или при нагряване:

CH2 = CH2 = H2-H3C-CH3

Добавянето на халогениран водород

Реакцията протича правило Марковков, т.е. чрез взаимодействие на халогениди с асиметрични молекули алкени водород се прибавя на мястото на локализацията на двойна връзка за предпочитане към въглеродния атом, до които има повече водородни атоми, халогенен атом - към въглеродния атом, до която водородни атома или по-малко не са съвсем:

CH3-CH + СН2 = НС1-СН3-СНС1-СНз.

Употреба на въглеводороди

Етанът е газ, който се разтваря добре в алкохола и е лош във вода, експлозивен.

Те са богати на крекинг газове (до 20% от общата маса) и кокс газ (около 5%). В лабораторията се получава етилен чрез методите на дехидратация на етанол и дехидриране на етана. Етилен се използва за производство на етилов алкохол, винилхлорид, етилбензен, полиетилен, антифриз (редуциращи вещества точката на замръзване на водата в двигатели) и други органични вещества. В медицината и ветеринарната медицина етиленът се използва като наркотик, в растениевъдството - за ускоряване на узряването на плодове (домати, лимони и др.).

Пропиленът се произвежда заедно с етилен по време на пиролиза и напукване на различни видове петролни суровини. Пропиленът е компонент на моторното гориво. Използва се като суровина за производството на полипропилен, изопропилбензен, изопропилов алкохол. С изопропанол се получава ацетон с изопропилбензен-ацетон и фенол. Пропиленът се използва като наркотик за синтезата на акрилонитрил, кумол, бутанол и др.