Alkani, alkeni protiv alkina: razlika i usporedba

Ugljikovodici su spojevi koji sadrže atome ugljika i vodika. Ti su atomi povezani u molekularnom obliku različitim kemijskim vezama.

Ugljikovodici imaju tri glavne vrste - alkane, alkene i alkine.

Ključni za poneti

1. Alkani sadrže samo jednostruke kovalentne veze, alkeni imaju najmanje jednu dvostruku ugljik-ugljik vezu, a alkini imaju najmanje jednu trostruku ugljik-ugljik vezu.
2. Alkani su zasićeni ugljikovodici, dok su alkeni i alkini nezasićeni ugljikovodici.
3. Alkani pokazuju nižu reaktivnost od alkena i alkina, koji lako sudjeluju u reakcijama adicije.

Alkani protiv Alkena protiv Alkina

Alkani se koriste za opisivanje zasićenih ugljikovodika koji imaju samo jednostruke veze između ugljikovih atoma. Alkeni su nezasićeni ugljikovodici koji imaju jednu ili više dvostrukih veza između ugljikovih atoma. Alkini su također nezasićeni ugljikovodici, ali imaju jednu ili više trostrukih veza između ugljikovih atoma.

Alkani su također poznati kao parafini. Atomi vodika ispunjavaju valencije atoma s četiri ugljika.

Najjednostavnija vrsta alkana je metan, etan, pa čak i propan. Široko se koristi za razne industrijske procese.

Dok se alkeni nazivaju dieni, oni su nezasićeni ugljikovodici zbog prisutnosti dvostruke veze.

Mogu se ugraditi u sve veličine prstenova koji se nazivaju cikloalkeni. Najjednostavnije vrste alkena su eten, propen i drugi i mogu se pripremiti u laboratoriju.

S druge strane, alkini se nazivaju trieni. Alkini su vrlo zapaljivi, a jednostavniji alkini prisutni su u plinovitom stanju kako spoj postaje veći, spoj se može naći kao tekućina ili čak kao krutina.

Tabela za usporedbu

Parametri usporedbe	alkani	alkeni	alkini
Veza između atoma ugljika	Jednostruka veza	Dvostruka veza	Trostruka veza
Fizička svojstva	Bezbojan, male molekularne težine, visokog vrelišta i može postojati kao krutina, tekućina i plin.	Bezbojan, nepolaran, zapaljiv, jakog mirisa, postoji kao plin na sobnoj temperaturi i ima veću molekularnu masu.	Bez mirisa i boje (iznimka – alkini imaju karakterističan miris), imaju visoko vrelište i talište s većom molekularnom strukturom.
Kemijska svojstva	Ne reagiraju s drugim kemijskim spojevima ili slobodnim radikalima, slabe su kiseline, reagiraju s elektrofilnim reagensima i reagiraju s kisikom i vodikom.	Manje topljivi u vodi, duži molekulski lanac alkena ima visoko vrelište, a polaritet alkana ovisi o funkcionalnim skupinama.	Blago kiselo i elektronegativno te je zapaljivo.
primjena	Koristi se u kuhanju, grijanju, ukapljenom naftnom plinu (LPG), prirodnom plinu, aerosolnim sprejevima i motorima s unutarnjim izgaranjem.	Koristi se u sintezi plastike, alkohola, goriva, vinil klorida, etanola, akrilnih kiselina, glicerol estera, sintetičkih guma i proizvodnji sirove nafte i prirodnog plina, i drugih.	Koristi se u lijekovima, farmaceutici i drugim primjenama za pripremu lijekova, sintezu polimera, PVC-a i gume. Obično se koristi u industriji za sazrijevanje voća i druge procese.
Primjer	Metan, etan	Eten, propen	Etin, propin

Što je Alkane?

Alkani su zasićeni ugljikovodici s atomima vodika i ugljika raspoređenim u strukturu stabla. Veze ugljik-ugljik u alkanima su jednostruke.

IUPAC (Međunarodna unija za čistu i primijenjenu kemiju) definicija alkana je "aciklički razgranati ili nerazgranati ugljikovodik s općom formulom Cn H (2n+2)".

Hibridizacija alkana je sp3. Sadrži četiri znaka veze i spojen je atomima ugljika.

Najdulji lanac ugljikovih atoma povezanih zajedno naziva se ugljikov kostur i koristi se za određivanje veličine alkana.

Alkani su također poznati kao parafini budući da pokazuju svojstva slična vosku pri određenim standardnim temperaturama i tlaku okoline (SATP). Alkani se mogu dalje klasificirati ovisno o strukturi - linearni razgranati ili ciklički alkani.

Ako alkan ima više od tri ugljikova atoma, može se rasporediti u različite strukture, čineći osnovu strukturnih izomera. Alkani se široko koriste u nafti, sirovoj nafti i prirodnom plinu.

Različiti primjeri metana, etana, propana, butan, pentan, heksan, heptan, oktan i druge različite vrste.

Što je Alken?

Alkeni su vrsta nezasićenih ugljikovodika koji imaju dvostruku ugljik-ugljik vezu. Oni su apolarni spojevi i vrlo su reaktivni.

Sigma veza i a pi veza su dvostruke veze ugljikovih atoma. Veza je vrlo jaka i stabilnija od većine samaca kovalentna obveznice.

Dvostruka veza je kraća. Duljina veze alkena je 133 pm ili 1.33 Å. Hibridizacija alkena je sp2.

Alkeni ne rotiraju slobodno zbog energetske cijene loma. Vezni kutovi alkena su oko 120° jedan od drugog.

Alkeni su stabilni spojevi, ali prolaze kroz nekoliko reakcija kao što su adicija, hidrogenacija, hidratacija, halogenacija, hidrohalogenacija, oksidacija, stvaranje halohidrina, polimerizacija, kompleksiranje metala, alkilacija i brojne druge reakcije.

Alkini se naširoko koriste u sintezi plastike, alkohola, goriva, vinil klorida, etanola, akrilnih kiselina, estera glicerola, sintetičkih guma i proizvodnji sirove nafte i prirodnog plina, te nekoliko drugih industrijskih procesa. Primjeri alkena su eten, propen, buten, penten, heksen, hepten, okten, nonen i drugi izomeri.

Što je Alkyne?

Alkini su nezasićeni ugljikovodici koji sadrže trostruku ugljikovu vezu. Alkini su u početku bili poznati kao acetileni. Vezni kut između ugljikovih atoma je 180°.

Alkini imaju štapićastu strukturu. Također su poznati kao olefini.

Duljina veze između C-atoma je vrlo kratka i iznosi 121 pm. Trostruka veza ima jaku vezu koja iznosi oko 839 kJ/mol.

Ima sp hibridizaciju gdje se s i p orbitale međusobno preklapaju i tvore tri veze.

Alkini se imenuju slijedeći sufiks "ene" nakon toga. Alkini se mogu sintetizirati nekoliko procesa, poput krekiranja ili dehidrohalogenacije.

Alkini su reaktivna funkcionalna skupina i mogu imati sljedeće reakcije poput hidrogenacije, adicije halogena, hidratacije, tautomerizma, cikloadicije, oksidacije ili trimerizacije.

Alkini se široko koriste u lijekovima, farmaceutskim proizvodima i drugim primjenama za pripremu lijekova. Također se koristi za sintezu polimera, PVC-a i gume.

Obično se koristi u industriji za sazrijevanje voća. Primjeri alkina su propin, butin, pentin, heksin i drugi.

Glavne razlike između alkana, alkena i alkina

1. Kemijska formula alkana je Cn H(2n+2), dok je alkena Cn H2n, a alkina Cn H(2n-2).
2. Hibridizacija alkana je sp3, dok je hibridizacija alkena sp2, a alkina sp.
3. Alkani su zasićeni ugljikovodici, dok su alkani i alkini nezasićeni ugljikovodici.
4. Alkani se nazivaju parafini, a alkani i alkeni olefini.
5. Alkani imaju Van der Waalsovu disperzijsku silu, alkeni imaju slabu dipol-dipol interakciju, a alkini imaju Londonovu disperzijsku silu kao međumolekularne sile.
6. Duljina veze alkana je 153 pm, alkena 134 pm, a alkina 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

Zadnje ažuriranje: 11. lipnja 2023