アルカン、アルケン vs アルキン: 違いと比較

炭化水素は、炭素原子と水素原子を含む化合物です。 これらの原子は、異なる化学結合によって分子の形で結合されています。

炭化水素には、アルカン、アルケン、アルキンの XNUMX つの主要なタイプがあります。

主要な取り組み

1. アルカンには単一共有結合のみが含まれ、アルケンには少なくとも XNUMX つの二重炭素-炭素結合があり、アルキンには少なくとも XNUMX つの三重炭素-炭素結合があります。
2. アルカンは飽和炭化水素ですが、アルケンとアルキンは不飽和炭化水素です。
3. アルカンは、付加反応に容易に参加するアルケンおよびアルキンよりも低い反応性を示します。

アルカン vs アルケン vs アルキン

アルカンは、炭素原子間に単結合のみを持つ飽和炭化水素を表すために使用されます。 アルケンは、炭素原子間に XNUMX つ以上の二重結合を持つ不飽和炭化水素です。 アルキンも不飽和炭化水素ですが、炭素原子間に XNUMX つ以上の三重結合を持っています。

アルカンはパラフィンとも呼ばれます。 水素原子は、XNUMX つの炭素原子の原子価を埋めます。

最も単純な種類のアルカンは、メタン、エタン、さらにはプロパンです. さまざまな産業プロセスに広く使用されています。

アルケンはジエンと呼ばれますが、二重結合が存在するため、不飽和炭化水素です。

それらは、シクロアルケンと呼ばれるあらゆるサイズの環に組み込むことができます。 最も単純な種類のアルケンは、エテン、プロペンなどであり、実験室で調製できます。

一方、アルキンはトリエンと呼ばれます。 アルキンは非常に可燃性が高く、単純なアルキンは化合物が大きくなるにつれて気体の状態で存在し、化合物は液体または固体としてさえ見られます。

比較表

比較のパラメータ	アルカン	アルケン	アルキン
炭素原子間の結合	単結合	二重結合	三重結合
物理的特性	無色、低分子量、高沸点で、固体、液体、気体として存在できます。	無色、無極性、可燃性、強いにおいがあり、室温で気体として存在し、より多くの分子量を持っています。	無色無臭（例外 - アルキンには特有の臭いがあります）で、沸点と融点が高く、分子構造が大きくなっています。
化学的特性	他の化合物やフリーラジカルと反応せず、弱酸であり、求電子試薬と反応し、酸素と水素と反応します。	水に溶けにくく、アルケンの分子鎖が長いほど沸点が高く、アルカンの極性は官能基に依存します。	弱酸性で電気陰性で、可燃性です。
申し込み	調理、暖房、液化石油ガス (LPG)、天然ガス、エアゾール スプレー、内燃機関に使用されます。	プラスチック、アルコール、燃料、塩化ビニル、エタノール、アクリル酸、グリセリンエステル、合成ゴムの合成、原油や天然ガスの生産などに使用されます。	医薬品、医薬品、およびその他の調剤用途、ポリマー、PVC、ゴムの合成に使用されます。 果物やその他のプロセスを熟すために産業で一般的に使用されています。
例	メタン、エタン	エテン、プロペン	エチン、プロピン

アルカンとは何？

アルカンは、水素原子と炭素原子がツリー構造に配置された飽和炭化水素です。 アルカンの炭素-炭素結合は単一です。

IUPAC (International Union Od Pure and Applied Chemistry) によるアルカンの定義は、「Cn H (2n+2) の一般式を持つ非環式分岐または非分岐炭化水素」です。

アルカンのハイブリダイゼーションは sp3 です。 結合の XNUMX つの兆候が含まれており、炭素原子によって結合されています。

互いに結合した炭素原子の最長鎖は炭素骨格と呼ばれ、アルカンのサイズを決定するために使用されます。

アルカンは、特定の標準周囲温度および圧力 (SATP) でワックスのような特性を示すため、パラフィンとしても知られています。 アルカンは、構造に応じてさらに分類することができます – 直鎖分岐アルカンまたは環状アルカン.

アルカンに XNUMX つ以上の炭素原子がある場合、構造異性体の基礎を形成するさまざまな構造に配置できます。 アルカンは、石油、原油、天然ガスで広く使用されています。

メタン、エタン、プロパン、 ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、その他各種。

アルケンとは何？

アルケンは、炭素-炭素二重結合を持つ不飽和炭化水素の一種です。 それらは無極性化合物であり、非常に反応性があります。

シグマボンドと パイボンド 炭素原子の二重結合です。 結合は非常に強く、ほとんどの単一よりも安定しています 共有 債券。

二重結合は短くなります。 アルケンの結合長は 133 pm または 1.33 Å です。 アルケンのハイブリダイゼーションは sp2 です。

アルケンは、切断するためのエネルギー コストのため、自由に回転しません。 アルケンの結合角は互いに約 120° です。

アルケンは安定した化合物ですが、付加、水素化、水和、ハロゲン化、ハロゲン化水素、酸化、ハロヒドリン形成、重合、金属錯体化、アルキル化、その他多数の反応など、いくつかの反応を受けます。

アルキンは、プラスチック、アルコール、燃料、塩化ビニル、エタノール、アクリル酸、グリセロール エステル、合成ゴムの合成、原油と天然ガスの生産、およびその他のいくつかの工業プロセスで広く使用されています。 アルケンの例は、エテン、プロペン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、および他の異性体です。

アルキンとは何？

アルキンは、三重炭素結合を含む不飽和炭化水素です。 アルキンは当初、アセチレンとして知られていました。 炭素原子間の結合角は 180° です。

アルキンは棒状の構造をしています。 それらはオレフィンとしても知られています。

C 原子間の結合長は非常に短く、121 pm です。 三重結合は、約 839 kJ/mol の強い結合強度を持っています。

s 軌道と p 軌道が重なり合い、XNUMX つの結合を形成する sp ハイブリダイゼーションを持っています。

アルキンは、その後に「ene」の接尾辞を付けて命名されます。 アルキンは、分解や脱ハロゲン化水素などのいくつかのプロセスによって合成できます。

アルキンは反応性官能基であり、水素化、ハロゲン付加、水和、互変異性、環化付加、酸化、または三量体化などの反応を起こすことができます。

アルキンは、医薬品、医薬品、およびその他の調剤用途で広く使用されています。 ポリマー、PVC、ゴムの合成にも使用されます。

果物を熟すために産業で一般的に使用されています。 アルキンの例は、プロピン、ブチン、ペンチン、ヘキシンなどです。

アルカン、アルケン、およびアルキンの主な違い

1. アルカンの化学式は Cn H(2n+2)、アルケンの化学式は Cn H2n、アルキンの化学式は Cn H(2n-2) です。
2. アルカンのハイブリダイゼーションは sp3、アルケンのハイブリダイゼーションは sp2、アルキンのハイブリダイゼーションは sp です。
3. アルカンは飽和炭化水素であり、アルカンとアルキンは不飽和炭化水素です。
4. アルカンはパラフィンと呼ばれ、アルカンとアルケンはオレフィンと呼ばれます。
5. アルカンにはファン デル ワールス分散力があり、アルケンには弱い双極子間相互作用があり、アルキンには分子間力としてロンドン分散力があります。
6. アルカンの結合長は 153 pm、アルケンは 134 pm、アルキンの結合長は 121 pm です。

参考文献

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

最終更新日 : 11 年 2023 月 XNUMX 日