Kvalitní reakce na alkény. Chemické vlastnosti a struktura alkenů

Jaké jsou kvalitativní reakce na alkény? Abychom mohli odpovědět na tuto otázku, je třeba nejprve pochopit, co je zvláštní o představitelích této třídy.

Charakteristika třídy

Za prvé, analyzujme strukturu alkenů. Nenasycené uhlovodíky jsou sloučeniny obecného vzorce CnH2n. Struktura alkenů je lineární, ale ve své struktuře existuje kromě jediné (jednoduché) vazby také komplex (dvojná vazba).

Nomenklatura

Před popisem kvalitativních reakcí na alkény se zabýváme otázkou jejich jména. Sekvence akcí má podobnost s třídou alkanů, ale existují také některé charakteristické parametry, které by měly být zvažovány samostatně. Nejprve je nutné nalézt nejdelší uhlíkový řetězec v navržené struktuře, která zahrnuje dvojnou vazbu.

Kromě toho jsou atomy C číslovány na straně, s níž je dvojná vazba blíže ke začátku řetězce. Pokud jsou v molekule uhlovodíkové zbytky (jiné varianty substituentů), pak jejich pozice jsou nutně uvedeny na obrázcích. V přítomnosti několika identických radikálů používejte předpony. Dále je hlavní řetězec nazýván pomocí přípony -en. Povinnou podmínkou (s výjimkou ethylenu a propenu) je údaj o poloze vícenásobné vazby podle čísla.

Varianty isomerismu

Kvalitativní reakce na alkény souvisí s uspořádáním dvojné vazby v molekulách. Tato závislost předpokládá podrobnější studium problematiky izomerie nenasycených uhlovodíků. Stejně jako ostatní uhlovodíky existuje strukturní izomerie v molekulách alkenů. Například pro látku kompozice C4H8 mohou být reprezentovány buteny a 2-methylpropen.

Navíc představitelé této skupiny nenasycených uhlovodíků mají izomerii polohy dvojné vazby. Z jeho umístění závisí určité chemické vlastnosti dané třídy.

Mezi rozlišujícími typy isomerismu, které jiní představitelé CxNu nemají, jsou geometrické (prostorové struktury). V závislosti na rotaci dvojné vazby fragmentů molekuly alkénu je možno získat cis a trans izomery. Interklasová izomerie váže alkény na cykloalkany. Taková různorodá struktura, která je vlastní zástupcům homologní řady ethylenu, předurčuje jejich základní chemické vlastnosti.

Chemické vlastnosti

Kvalitní reakce na alkény jsou jejich interakce s vodnými roztoky halogenů. Patří mezi ně brom, jod, chlor. Výsledkem této chemické reakce je dvojitá vazba rozdělena přidáním atomů halogenu. Jako znamení této interakce je zvážena změna barvy jodové (bromové) vody. Kvalitní reakce na dvojnou vazbu alkenů jsou jejich interakce s vodným roztokem manganistanu draselného v okyseleném médiu.

Výrobky této reakce jsou sulfáty, stejně jako organický produkt. Je to reakce s oxidačním a halogenovým roztokem - to jsou kvalitativní reakce na alkény. Hydrogenace na takováto neplatí, jeho výsledkem bude výroba odpovídajícího limitujícího uhlovodíku (alkan). Jako předpoklad pro jejich výskyt je zvýšená teplota, stejně jako použití katalyzátoru.

Aktivita alkenů je mnohem větší než aktivita parafinů. Důvodem je přítomnost mezi atomy uhlíku v dvojné vazbě příliš silných vazeb.

Když se uhlovodík CnH2n spaluje ve vzdušném kyslíku, uvolní se vodní pára, plynný oxid uhličitý a vytvoří se dostatečné množství tepla. Kvalitní reakce na alkény mohou být použity k izolaci těchto sloučenin mezi dalšími látkami.

Hydatační reakce (přídavek vody) se vyskytuje u nesymetrických alkenů podle Markovnikova pravidla. Podle něj je atom vodíku připojen k uhlíku, který obsahuje více vodíku. Hydroxidový iont bude v tomto případě připojen k uhlíku v dvojné vazbě, ve které je menší než H.

V podobném mechanismu a pravidlech alkény chemicky reagují s molekulami halogenovodíku.

Polymerační reakce je také zajímavá , což vede k tomu, že se vytvářejí vysokomolekulární sloučeniny. Když se tedy jako výchozí monomer pro katalytickou polymeraci zvolí ethylen, vytvoří se polyethylen, což je cenná surovina pro chemický průmysl.

Fyzikální vlastnosti

Prvními představiteli homologní řady ethylenu jsou plynné látky, které jsou prakticky bez zápachu. Jsou slabě rozpustné ve vodě, rozpouštějí se v organických sloučeninách. Existuje přímý vztah mezi nárůstem relativní molekulové hmotnosti a teplotou varu (tavení), přechodem z plynného stavu na kapalný stav do stavu pevného agregátu.

Závěr

Kde se používají zástupci nenasycených uhlovodíků z řady ethylenu? Etylen je cennou surovinou pro chemickou výrobu. Z toho získáte styren, vinylchlorid, ethanol, acetaldehyd, kyselinu a také dichlorethan. Polymerizace alkenů produkuje polyvinylacetát, mazací oleje a kaučuky. V průměru je celosvětová výroba polyethylenu 100 milionů tun ročně. V průmyslových objemech je pro syntézu polymeru potřebný propylen. Kromě toho je propen výchozím materiálem pro výrobu oxidu, isopropanolu, kumenu, butyraldehydu, glycerolu.

Popelnice jsou potřebné především k vytvoření polyisobutylenu, methylethylketonu, butylkaučuku, izoprenu. Izobutylén je vynikající chemická surovina pro výrobu terciálního butanolu, butylkaučuku a izoprenu. Je to isobutylen, který je nezbytný pro alkylaci fenolů při výrobě povrchově aktivních látek. Kopolymery s buteny se používají jako tmel a přísady do olejů. Vyšší nenasycené uhlovodíky z řady ethylenu se používají nejen při výrobě polymerních materiálů, ale také při výrobě vyšších organických alkoholů.