Alkany, Alkeny vs Alkynes
Alkany, alkeny i alkiny są węglowodorami o różnych strukturach, a zatem o różnych właściwościach fizycznych i chemicznych.
Węglowodory
W badaniach chemii organicznej związki organiczne, które składają się z węgla i wodoru, nazywane są węglowodorami. Mogą to być gazy, ponieważ propan, mogą być cieczami, na przykład benzenem, lub mogą być niskotopliwymi ciałami stałymi i woskami, na przykład polistyrenem. Istnieją cztery klasyfikacje węglowodorów; nasycone węglowodory lub alkany, nienasycone węglowodory lub alkeny i alkiny, cykloalkany oraz aromatyczne węglowodory lub areny.
Alkany
Alkany to nasycone węglowodory, co oznacza, że są związkami z pojedynczym wiązaniem między atomami. Nasycone węglowodory są nasycone wodorem i są najprostsze. Są one ogólnie reprezentowane jako CnH2n + 2 w przypadku struktur niecyklicznych lub struktur o prostym łańcuchu. Są również nazywane parafinami. W alkanach są cztery wiązania dla każdego atomu węgla; może to być wiązanie C-H lub C-C. Każdy atom wodoru musi być związany z atomem węgla. Najprostszym alkanem jest CH4. Związki alkanowe nie są bardzo reaktywne; dzieje się tak, ponieważ wiązania węglowe są stabilne i nie ulegają łatwo zerwaniu. Nie mają grup funkcyjnych przyłączonych do atomów węgla.
Alkenes
Alkeny są nienasyconymi węglowodorami, co oznacza, że są związkami z jednym lub więcej podwójnymi wiązaniami lub jednym lub więcej potrójnymi wiązaniami między atomami węgla. Alkeny to w szczególności nienasycone węglowodory, które mają co najmniej jedno podwójne wiązanie. Są one ogólnie reprezentowane jako CnH2n, gdy nie ma innej grupy funkcyjnej. Są również nazywane olefinami lub olefinami. Alkeny mają wiązanie pi pomiędzy atomami węgla, a podczas wielu reakcji wiązanie pi pęka w celu utworzenia pojedynczego wiązania, dzięki czemu są bardziej reaktywne niż alkany, ale stosunkowo stabilne w porównaniu z alkinami.
Alkiny
Alkiny są również nienasyconymi węglowodorami; mają jedno lub więcej potrójnych wiązań między atomami węgla. Ich ogólny wzór to CnH2n-2, w przypadku dowolnego związku niecyklicznego. Są one również znane jako acetyleny. Alkiny są bardziej reaktywne niż alkeny i alkany; wykazują większą polimeryzację i oligomeryzację. Utworzone polimery nazywane są poliacetylenami i wykazują właściwości półprzewodnikowe. Są wysoce reaktywne ze względu na obecność potrójnych, nienasyconych wiązań i łatwo ulegają reakcjom addycyjnym.
Streszczenie:
1. Alkany to nasycone węglowodory; oznacza pojedyncze wiązanie między atomami węgla; alkeny są nienasyconymi węglowodorami, co oznacza jedno lub więcej podwójnych wiązań między atomami węgla; alkiny są również nienasyconymi węglowodorami z jednym lub więcej potrójnymi wiązaniami między atomami węgla.
2. Ogólny wzór na alkany to CnH2n + 2; ogólny wzór dla alkenów w przypadku związku niecyklicznego to CnH2n, natomiast ogólny wzór dla alkinów w przypadku związku niecyklicznego to CnH2n-2.
3. Alkany są najbardziej stabilnymi węglowodorami, ponieważ wiązania węglowe są trudne do zerwania. Pozostały niezmienione przez miliony lat; alkeny są mniej stabilne niż alkany i bardziej stabilne niż alkiny; alkiny są bardziej reaktywne niż alkany i alkeny.
4. Alkany są również nazywane parafiną; alkeny są również nazywane olefinami lub olefinami; alkiny są również nazywane acetylenem.