Alkanes, Alkenes vs Alkynes: Rozdíl a srovnání

Uhlovodíky jsou sloučeniny, které obsahují atomy uhlíku a vodíku. Tyto atomy jsou vázány v molekulární formě různými chemickými vazbami.

Uhlovodíky mají tři hlavní typy – alkany, alkeny a alkyny.

Key Takeaways

1. Alkany obsahují pouze jednoduché kovalentní vazby, alkeny mají alespoň jednu dvojnou vazbu uhlík-uhlík a alkyny mají alespoň jednu trojnou vazbu uhlík-uhlík.
2. Alkany jsou nasycené uhlovodíky, zatímco alkeny a alkyny jsou nenasycené uhlovodíky.
3. Alkany vykazují nižší reaktivitu než alkeny a alkyny, které se snadno účastní adičních reakcí.

Alkanes vs Alkenes vs Alkynes

Alkany se používají k popisu nasycených uhlovodíků, které mají pouze jednoduché vazby mezi atomy uhlíku. Alkeny jsou nenasycené uhlovodíky, které mají jednu nebo více dvojných vazeb mezi atomy uhlíku. Alkyny jsou také nenasycené uhlovodíky, ale mají jednu nebo více trojných vazeb mezi atomy uhlíku.

Alkany jsou také známé jako parafín. Atomy vodíku vyplňují valence atomu čtyř uhlíku.

Nejjednodušším druhem alkanů je metan, ethan a dokonce propan. Je široce používán pro různé průmyslové procesy.

Zatímco alkeny se nazývají dieny, jsou to nenasycené uhlovodíky kvůli přítomnosti dvojné vazby.

Mohou být začleněny do všech velikostí kruhů nazývaných cykloalkeny. Nejjednoduššími druhy alkenů jsou ethen, propen a další a lze je připravit v laboratoři.

Na druhé straně se alkyny nazývají trieny. Alkyny jsou vysoce hořlavé a jednodušší alkyny jsou přítomny v plynném stavu, jak se sloučenina zvětšuje, sloučeninu lze nalézt jako kapaliny nebo dokonce jako pevné látky.

Srovnávací tabulka

Parametry srovnání	Alkány	Alkeny	Alkyny
Vazba mezi atomy uhlíku	Jednoduchá vazba	Dvojná vazba	Trojitá vazba
Fyzikální vlastnosti	Bezbarvý, s nízkou molekulovou hmotností, vysokým bodem varu a může existovat jako pevné látky, kapaliny a plyny.	Bezbarvý, nepolární, hořlavý, silný zápach, existuje jako plyn při pokojové teplotě a má větší molekulovou hmotnost.	Bez zápachu a barvy (výjimka – alkyny mají výrazný zápach) a mají vysoký bod varu a tání s větší molekulární strukturou.
Chemické vlastnosti	Nereagujte s jinými chemickými sloučeninami nebo volnými radikály, jsou slabými kyselinami, reagují s elektrofilními činidly a reagují s kyslíkem a vodíkem.	Méně rozpustný ve vodě, delší molekulární řetězec alkenů má vysoký bod varu a polarita alkanů závisí na funkčních skupinách.	Mírně kyselý a elektronegativní a je hořlavý.
editaci videa	Používá se při vaření, topení, zkapalněném ropném plynu (LPG), zemním plynu, aerosolových sprejích a spalovacích motorech.	Používá se při syntéze plastů, alkoholu, paliv, vinylchloridu, etanolu, akrylových kyselin, glycerolesteru, syntetických kaučuků a výrobě ropy a zemního plynu a dalších.	Používá se v lécích, léčivech a dalších aplikacích přípravy léků, syntéze polymerů, PVC a kaučuku. Běžně se používá v průmyslu ke zrání ovoce a dalším procesům.
Příklad	Metan, ethan	Ethene, Propene	Ethyne, propin

Co je Alkane?

Alkany jsou nasycené uhlovodíky s atomy vodíku a uhlíku uspořádanými do stromové struktury. Vazby uhlík-uhlík v alkanech jsou jednoduché.

Definice alkanů podle IUPAC (International Union Od Pure and Applied Chemistry) je „acyklické rozvětvené nebo nerozvětvené uhlovodíky s obecným vzorcem CnH (2n+2)“.

Hybridizace alkanů je sp3. Obsahuje čtyři znaky vazeb a je spojen atomy uhlíku.

Nejdelší řetězec atomů uhlíku spojených dohromady se nazývá uhlíková kostra a používá se k určení velikosti alkanu.

Alkany jsou také známé jako parafín, protože vykazují vlastnosti podobné vosku při určitých standardních okolních teplotách a tlaku (SATP). Alkany lze dále klasifikovat podle struktury – lineární rozvětvené nebo cyklické alkany.

Pokud má alkan více než tři atomy uhlíku, může být uspořádán do různých struktur, tvořících základ strukturních izomerů. Alkany jsou široce používány v ropě, ropě a zemním plynu.

Různé příklady metanu, etanu, propanu, butane, pentan, hexan, heptan, oktan a další různé typy.

Co je Alkene?

Alkeny jsou typem nenasyceného uhlovodíku, který má dvojnou vazbu uhlík-uhlík. Jsou to nepolární sloučeniny a jsou velmi reaktivní.

Sigma dluhopis a a pí bond jsou dvojné vazby atomů uhlíku. Vazba je velmi silná a stabilnější než většina svobodných kovalentní vazby.

Dvojná vazba je kratší. Délka vazby alkenů je 133 pm nebo 1.33 Á. Hybridizace alkenů je sp2.

Alkeny se volně neotáčí kvůli energetickým nákladům na rozbití. Vazebné úhly alkenu jsou od sebe přibližně 120°.

Alkeny jsou stabilní sloučeniny, ale podléhají několika reakcím, jako je adice, hydrogenace, hydratace, halogenace, hydrohalogenace, oxidace, tvorba halogenhydrinu, polymerace, komplexace kovů, alkylace a četné další reakce.

Alkyny jsou široce používány při syntéze plastů, alkoholu, paliv, vinylchloridu, etanolu, akrylových kyselin, glycerolesteru, syntetických kaučuků a výrobě ropy a zemního plynu a několika dalších průmyslových procesech. Příkladem alkenů je ethen, propen, buten, penten, hexen, hepten, okten, nonen a další izomery.

Co je Alkyne?

Alkyny jsou nenasycené uhlovodíky, které obsahují trojnou uhlíkovou vazbu. Alkyny byly zpočátku známé jako acetyleny. Vazebný úhel mezi atomy uhlíku je 180°.

Alkiny mají tyčovitou strukturu. Jsou také známé jako olefiny.

Délka vazby mezi atomy C je velmi krátká a 121 pm. Trojná vazba má silnou vazbu, která je asi 839 kJ/mol.

Má sp hybridizaci, kde se orbitaly s a p vzájemně překrývají a tvoří tři vazby.

Alkyny jsou pojmenovány podle přípony „ene“. Alkyny mohou být syntetizovány několika procesy, jako je krakování nebo dehydrohalogenace.

Alkyny jsou reaktivní funkční skupina a mohou mít následující reakce, jako je hydrogenace, adice halogenu, hydratace, tautomerie, cykloadice, oxidace nebo trimerizace.

Alkyny jsou široce používány v medicíně, léčivech a dalších aplikacích přípravy léčiv. Používá se také pro syntézu polymerů, PVC a pryže.

V průmyslu se běžně používá ke zrání ovoce. Příklady alkynů jsou propin, butin, pentyn, hexyn a další.

Hlavní rozdíly mezi alkany, alkeny a alkyny

1. Chemický vzorec alkanů je Cn H(2n+2), zatímco vzorec alkenů je Cn H2n, zatímco vzorec alkynů je Cn H(2n-2).
2. Hybridizace alkanu je sp3, zatímco hybridizace alkenů je sp2 a hybridizace alkynů je sp.
3. Alkany jsou nasycené uhlovodíky, zatímco alkany a alkyny jsou nenasycené uhlovodíky.
4. Alkany se nazývají parafin, zatímco alkany a alkeny se nazývají olefiny.
5. Alkany mají Van der Waalsovu disperzní sílu, alkeny mají slabou dipól-dipólovou interakci a alkyny mají Londýnské disperzní síly jako intermolekulární síly.
6. Délka vazby alkanů je 153 pm, alkenů je 134 pm, zatímco u alkynů je 121 pm.

Reference

1. https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2009/cc/b820048c
2. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1680347

Poslední aktualizace: 11. června 2023