Struktur Alquenos, Hartanah, Reaktiviti, Kegunaan

The alkenes atau olefin mereka adalah hidrokarbon tak tepu yang mempunyai sekurang-kurangnya satu ikatan berganda dalam strukturnya. Mereka dipanggil olefin kerana keupayaan etena atau etilena bertindak balas dengan halogen untuk menghasilkan minyak atau minyak. Pada masa ini istilah ini telah menjadi tidak digunakan dan sebatian ini biasanya dirujuk sebagai alkenes.

Ciri fizikal alkena dipengaruhi oleh berat molekul mereka, serta rangka karbon mereka. Sebagai contoh, alkenes dengan 2 hingga 4 karbon (etena ke butene) adalah gas. Dengan 5 hingga 18 atom karbon dalam rantaian panjang adalah cecair. Sementara itu, alkena dengan lebih daripada 18 atom karbon adalah pepejal.

Kehadiran ikatan berganda memberikan kereaktifan yang besar, dengan itu mengalami banyak tindak balas kimia, seperti penambahan, penghapusan, hidrogenasi, penghidratan dan pempolimeran, yang membolehkannya menghasilkan banyak kegunaan dan aplikasi.

Alkenes dihasilkan secara industri oleh keretakan termal alkana berat molekul tinggi (lilin parafin); dehidrogenasi pemangkin dan klorin-dehidroklorida.

Indeks

• 1 Struktur kimia
  • 1.1 Stereoisomers
• 2 Sifat fizikal dan kimia
  • 2.1 Keterlarutan
  • 2.2 Mata lebur dalam ° C
  • 2.3 Titik didih dalam º C
  • 2.4 Ketumpatan
  • 2.5 Polariti
• 3 Reaktiviti
  • 3.1 tindihan tambahan
  • 3.2 tindak balas hidrogenasi
  • 3.3 tindak balas penghidratan
  • 3.4 Reaksi Polimerisasi
• 4 Penggunaan dan aplikasi
  • 4.1 Polimer
  • 4.2 Alquenos
• 5 Rujukan

Struktur kimia

Alkenes dicirikan dengan mempunyai satu atau lebih dua ikatan berganda dalam struktur mereka. Ini diwakili sebagai C = C, kedua-dua atom karbon mempunyai hibridisasi sp².

Oleh itu, rantaian rantai di mana ikatan berganda, atau ketidak jenuhan, adalah rata. Ia juga bernilai menyebutkan bahawa dua karbon boleh dihubungkan kepada dua substituen lain (atau kumpulan).

Penggantian mana? Sesiapa yang menggantikan salah satu hidrogen alkena paling mudah semua: etilena (atau etena). Bermula daripadanya (A, imej atas) R, yang merupakan substiten alkil, mengambil tempat satu daripada empat hidrogen untuk menghasilkan alkena mono-substitusi (B).

Sejauh ini, tidak kira apa hidrogen digantikan, identiti B tidak diubah. Ini bermakna bahawa ia tidak mempunyai stereoisomer, sebatian dengan rumus kimia yang sama tetapi dengan susunan ruang atom yang berlainan.

Stereoisomers

Apabila hidrogen kedua oleh R lain digantikan, seperti dalam C, kini timbul stereoisomer C, D dan E. Ini adalah kerana orientasi spatial berbanding dengan kedua-dua R mungkin berbeza-beza, dan untuk membezakan antara satu sama lain digunakan untuk tugasan cis-trans atau EZ.

Di C, alkena yang tidak diganti, dua Rs boleh menjadi rantai panjang atau beberapa heteroatom. Satu berada di kedudukan depan berhubung dengan yang lain. Jika kedua R terdiri daripada substituen yang sama, F, sebagai contoh, maka C ialah stereisomer cis.

Dalam D, kedua-dua kumpulan R lebih dekat, kerana ia dikaitkan dengan atom karbon yang sama. Ini adalah stereoisomer yang geminal, walaupun lebih daripada satu stereoisomer sebenarnya adalah ikatan ganda dua terminal, iaitu, yang merupakan akhir atau permulaan rentetan (atas sebab-sebab yang mempunyai dua hidrogen karbon lain).

Dan di E, yang paling stabil dari stereoisomer (atau isomer geometri), kedua-dua kumpulan R dipisahkan dengan jarak yang lebih besar, yang melintasi pepenjuru ikatan berganda. Mengapa ia paling stabil? Ia kerana sebagai pemisahan spatial antara mereka lebih besar, maka tidak ada ketegangan sterik antara keduanya.

Di sisi lain F dan G masing-masing adalah tri- dan alkenes tetra-diganti. Sekali lagi, mereka tidak mampu menghasilkan sebarang stereoisomer.

Sifat fizikal dan kimia

Kelarutan

Mereka tidak boleh dibasuh dengan air kerana polaritasnya yang rendah. Tetapi mereka larut dalam pelarut organik.

Titik lebur dalam ºC

Ethene -169, propene -185, 1-pentene -165, 1-heptene -119, 3-oktene

-101.9, 3-nonene-81.4 dan 5-decene -66.3.

Titik didih dalam º C

-104 etena, propene -47, trans2buteno 0.9, 3.7 cis2buteno, 1-pentene 30, 115 1-heptene, 3-octene 122, 147 nonene 3- dan 5-decene 170.

Titik didih meningkat dalam hubungan langsung dengan bilangan karbon alkena. Sebaliknya, semakin kuat strukturnya, semakin lemah interaksi antara intermolecularnya, yang tercermin dari keturunan titik didih atau lebur.

Ketumpatan

Etena 0,6128 mg / ml, propene 0,6142 mg / ml dan 1-butena 0,6356 mg / ml, 1-pentene 0.64 mg / ml dan 1-hexene 0,673.

Dalam alkenes ketumpatan maksimum ialah 0.80 mg / ml. Iaitu, mereka kurang padat daripada air.

Polariti

Ia bergantung kepada struktur kimia, penggantian dan kehadiran kumpulan fungsi lain. Alkenes mempunyai momen dipol rendah, jadi isomer cis 2-butena mempunyai momen dipol 0.33, manakala isomer transnya mempunyai momen dipol sifar.

Reaktiviti

Alkenes mempunyai kapasiti yang besar untuk bertindak balas kerana bon berganda yang mereka miliki. Antara tindak balas yang terlibat adalah: penambahan, penghapusan, penggantian, penghidrogenan, pencapaian dan pempolimeran.

Tindak balas tambahan

H₂C = CH₂   +     Cl₂ => ClCH₂-CClH₂   (etilena diklorida)

Tindak balas hidrogenasi

Berlaku pada suhu tinggi dan dengan kehadiran pemangkin yang sesuai (Pt, Pd, Ni dibahagikan halus)

CH₂= CH₂    +       H₂ => CH₃-CH₃   (etana)

Tindak balas penghidratan

Reaksi yang merupakan sumber penjanaan alkohol daripada derivatif petroleum:

H₂C = CH₂       +        H₂O => H₃C-CH₂OH (alkohol etil)

Reaksi Polimerisasi

Etilena di hadapan pemangkin seperti trialkyl aluminium dan titanium tetrachloride polimer dalam polietilena, yang mengandungi kira-kira 800 atom karbon. Polimer jenis ini menerima nama polimer tambahan.

Kegunaan dan aplikasi

Polimer

-Polietilena kepadatan rendah digunakan dalam pembuatan beg, plastik rumah hijau, bekas, plat, gelas, dll. Walaupun ketumpatan tinggi lebih tahan lasak dan mekanikal, digunakan dalam pembuatan kotak, perabot, topi keledar pelindung dan pad lutut, mainan dan palet.

-Polipropilena, polimer propylene, yang digunakan dalam penyediaan bekas, filem, peralatan makmal, mainan, filem pembungkusan, filamen untuk tali, upholsteri dan permaidani.

-Polyvinyl chloride (PVC) adalah polimer vinil klorida yang digunakan dalam pembuatan paip, jubin lantai, saluran, dan sebagainya..

-polimer polybutadiene 1,3-butadiena, adalah bertujuan untuk mengeluarkan treads, hos dan kenderaan tali pinggang dan untuk salutan tin logam.

-Etilena dan kopolimer propilena digunakan dalam pembuatan selang, badan dan bahagian-bahagian casis kereta, salutan tekstil, dan sebagainya..

Alquenos

-Mereka digunakan dalam mendapatkan pelarut seperti etilena glikol dan dioxane. Etilena glikol digunakan sebagai antifreeze dalam radiator kereta.

-Etilena adalah hormon tumbuh-tumbuhan yang mengawal pertumbuhannya, percambahan biji benih dan perkembangan buah-buahan. Oleh itu, ia digunakan untuk mendorong pematangan pisang apabila sampai ke destinasi mereka.

-Mereka digunakan sebagai bahan mentah untuk pembuatan banyak sebatian seperti alkil halida, etilena oksida dan terutama etanol. Mereka juga mempunyai penggunaan dalam industri, dalam penjagaan diri dan dalam bidang perubatan.

-Ia digunakan dalam pengeluaran dan pembuatan lacquers, detergents, aldehydes dan bahan api. 1,3-Butadiene digunakan sebagai bahan mentah dalam pembuatan karet sintetik.

Rujukan

1. Penyerahan Kimia. Sifat-sifat fizikal Alkenes. Diambil dari: chemistry-assignment.com
2. Wikipedia. (2018). Alkene Diambil dari: en.wikipedia.org
3. Chemistry FreeTexts. Sifat-sifat fizikal Alkenes. Diambil dari: chem.libretexts.org
4. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kimia (Ed ed.). Pembelajaran CENGAGE.
5. Francis A. Carey. Kimia Organik (Edisi keenam, P. 194). Mc Graw Hill.
6. Houghton Mifflin Harcourt. (2016). Alkenes: Formula Molekul dan Struktur. Diambil dari: cliffsnotes.com
7. Chipera, Angie. (25 April 2017). Apa itu Olefin dalam Kimia? Saintifik. Diambil dari: sciencing.com