تفاوت بین آلکان ها و آلکن ها

2024 نویسنده: Alex Aldridge | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-07 21:47

تفاوت کلیدی - آلکان ها در مقابل آلکن ها

آلکان ها و آلکن ها دو نوع خانواده هیدروکربنی هستند که در ساختار مولکولی خود حاوی کربن و هیدروژن هستند. تفاوت اصلی بین آلکان ها و آلکن ها در ساختار شیمیایی آنها است. آلکان ها هیدروکربن های اشباع شده با فرمول مولکولی کلی C_nH_2n+2 هستند و گفته می شود که آلکن ها یک گروه هیدروکربنی غیراشباع هستند زیرا حاوی یک گروه دوگانه هستند. پیوند بین دو اتم کربن آنها فرمول مولکولی کلی C_nH_{2n را دارند.}

آلکانها چیست؟

آلکان ها فقط حاوی پیوندهای منفرد بین اتم های کربن و هیدروژن هستند (پیوندهای C-C و پیوندهای C-H).بنابراین، آنها را "هیدروکربن های اشباع" می نامند. با توجه به مدل هیبریداسیون مداری، همه اتم های کربن در آلکن ها دارای هیبریداسیون SP³ هستند. آنها پیوندهای سیگما را با اتم های هیدروژن تشکیل می دهند و مولکول به دست آمده دارای هندسه چهار وجهی است. آلکان ها را می توان با توجه به آرایش مولکولی خود به دو گروه تقسیم کرد. آلکان های غیر حلقوی (C_nH_2n.+2) و آلکان های حلقوی (C_nH _2n).

آلکن ها چیست؟

آلکن ها هیدروکربن هایی هستند که دارای پیوند دوگانه کربن-کربن (C=C) هستند. "Olefins" نام قدیمی است که برای اشاره به خانواده آلکن ها استفاده می شود. کوچکترین عضو این خانواده اتان است (C₂H₄). در اوایل به آن گاز اولفیان (به لاتین: "oleum" به معنی "روغن" + "facere" به معنای "ساختن") می گفتند.زیرا واکنش بین C₂H₄ و کلر C₂H_{۲ می دهد} Cl_{2، روغن.}

تفاوت بین آلکان ها و آلکن ها چیست؟

ساختار شیمیایی آلکان ها و آلکن ها

آلکانها: آلکانها دارای فرمول مولکولی کلی C_nH_2n+2.2n+2. _{متان (CH4) کوچکترین آلکان است.}

نام	فرمول شیمیایی	ساختار غیر حلقوی
متان	CH4	CH4
اتان	C2H6	CH3CH3
پروپان	C3H۸	CH3CH2CH3
بوتان	C4H10	CH3CH2CH2CH3
پنتان	C5H12	CH3CH2CH2CH2 CH3
هگزان	C6H14	CH3CH2CH2 CH2 CH2CH3
هپتان	C7H16	CH3CH2CH2CH2 CH2CH2CH3
اکتان	C8H18	CH3 CH3CH2CH۲ CH2CH2CH3CH3

آلکن ها: آلکن ها فرمول شیمیایی کلی C_nH_{2n را دارند. آلکن ها به عنوان هیدروکربن های غیر اشباع در نظر گرفته می شوند، زیرا حاوی حداکثر تعداد اتم های هیدروژنی نیستند که می تواند متعلق به یک مولکول هیدروکربنی باشد.}

نام	فرمول شیمیایی	ساختار
اتن	C2H4	CH2=CH2
پروپن	C3H6	CH3CH=CH2
Butene	C4H۸	CH2=CHCH2CH3, CH3 CH=CHCH3
Pentene	C5H10	CH2=CHCH2CH2CH3, CH3CH=CHCH2CH3
Hexene	C6H12	CH2=CHCH2 CH2CH2 CH3CH3CH=CHCH2CH2 CH3 CH3CH2CH=CHCH2 CH3
هپتن	C7H14	CH=CHCH2CH2CH2 CH2CH3CH3CH=CH2 CH2CH2CH2CH3

خواص شیمیایی آلکان ها و آلکن ها

آلکان:

واکنشی:

آلکان ها نسبت به بسیاری از معرف های شیمیایی بی اثر هستند. این به این دلیل است که پیوندهای کربن-کربن (C-C) و کربن-هیدروژن (C-H) بسیار قوی هستند زیرا اتم های کربن و هیدروژن تقریباً مقادیر الکترونگاتیوی مشابهی دارند. بنابراین، شکستن پیوندهای آنها بسیار دشوار است، مگر اینکه آنها در دمای نسبتاً بالا گرم شوند.

احتراق:

آلکان ها می توانند به راحتی در هوا بسوزند. واکنش بین آلکان ها با اکسیژن اضافی "احتراق" نامیده می شود. در این واکنش، آلکان ها به دی اکسید کربن (CO_{2) و آب تبدیل می شوند.}

C_nH_۲n + (n + n/2) O₂ → n CO_{2 +} nH_2O

C₄H₁₀ + 13/2 O₂ → 4 CO 2 _{+ 5H}2_O

بوتان اکسیژن آب دی اکسید کربن

واکنش‌های احتراق واکنش‌های گرمازا هستند (آنها گرما می‌دهند). در نتیجه از آلکان ها به عنوان منبع انرژی استفاده می شود.

آلکن:

واکنشی:

آلکن ها با هیدروژن در حضور یک کاتالیزور فلزی ریز تقسیم شده واکنش داده و آلکان مربوطه را تشکیل می دهند. سرعت واکنش بدون کاتالیزور بسیار کم است.

هیدروژناسیون کاتالیستی در صنایع غذایی برای تبدیل روغن های گیاهی مایع به چربی نیمه جامد در ساخت مارگارین و چربی پخت جامد استفاده می شود.

ویژگی های فیزیکی آلکان ها و آلکن ها

فرم

آلکان ها: آلکان ها به صورت گاز، مایع و جامد وجود دارند. متان، اتان، پروپان و بوتان گازهایی در دمای اتاق هستند. ساختارهای بدون انشعاب هگزان، پنتان و هپتان مایع هستند. آلکان هایی که وزن مولکولی بالاتری دارند جامد هستند.

CH₄ تا C₄H_۱۰ گازها هستند

C₅H₁₂ تا C₁₇H_{36مایع هستند و}

آلکان هایی با وزن مولکولی بالاتر جامدات نرم هستند

آلکن ها: آلکن ها خواص فیزیکی مشابهی با آلکان مربوطه نشان می دهند. آلکن هایی که وزن مولکولی کمتری دارند (C₂H₄ toC₄H_{8) گازهایی در دمای اتاق و فشار اتمسفر هستند. آلکن هایی که وزن مولکولی بالاتری دارند جامد هستند.}

حلالیت:

آلکان ها: آلکان ها در آب حل نمی شوند. آنها در حلال های آلی غیر قطبی یا ضعیف قطبی حل می شوند.

آلکن ها: آلکن ها به دلیل پیوند C=C مولکول های نسبتاً قطبی هستند. بنابراین، آنها در حلال های غیر قطبی یا حلال های با قطبیت پایین محلول هستند. آب یک مولکول قطبی است و آلکن ها کمی در آب محلول هستند.

تراکم:

آلکان ها: چگالی آلکان ها کمتر از چگالی آب است. مقدار چگالی آنها نزدیک به 0.7 گرم در میلی لیتر^-1 است، با در نظر گرفتن چگالی آب 1.0 گرم میلی لیتر^-1.

آلکن ها: چگالی آلکن ها کمتر از چگالی آب است.

نقاط جوش:

آلکانها: با افزایش تعداد اتمهای کربن و وزن مولکولی، نقطه جوش آلکانهای بدون شاخه به آرامی افزایش می یابد. به طور کلی، آلکان‌های شاخه‌دار در مقایسه با آلکان‌های بدون شاخه، نقطه جوش کمتری دارند و تعداد اتم‌های کربن یکسانی دارند.

آلکن ها: نقطه جوش مشابه آلکان های مربوطه با تغییرات اندک است.