Az alkének (olefinek) kémiai tulajdonságai

Az olefinek szénhidrogének, amelyek molekulája rendelkezikegy kettős kötés. Néha ezeket a vegyületeket etilén szénhidrogéneknek nevezik. A molekulában lévő kettős kötést spektrális analízissel könnyen azonosítani lehet.

Az alkének fizikai tulajdonságai

A homológia sorozat első három képviselőjeAz alkének gázok. Az ötödiktől a tizenhatodikig - folyadékokig, nagy molekulájú alkének - szilárd anyagok. Ahogy a szénhidrogén lánc hosszában nő, úgy az anyagok forráspontja is. Laboratóriumi körülmények között ezeket az anyagokat többféleképpen lehet előállítani: alkének dehidrogénezése, olajos krakkolás, alkoholok dehidrogénezése.

Olaj repedés - ipari módszer a telítetlen szénhidrogének előállítására. A termikus krakkolás eredményeként az olajtermékeket 750 fokosra melegítik, az alkánok szénhidrogén vázát megszakítják:

C30H62 → C15H30 + C15H32

Alkánok dehidrogénezése. Ezt a folyamatot körülbelül 600 fokos hőmérsékleten végezzük. Ilyen körülmények között a H atomok a telített szénhidrogén molekulából lehasadnak alkének előállítására, például: C5H12 → C5H10 + H2.

Alkoholok kiszáradása. Monohidrikus alkoholok, amelyek kölcsönhatásba lépnek a szulfátsavval alkotott alkénekkel, például: C4H9OH → C4H8 + H2O.

Az alkének kémiai tulajdonságai összefüggenek akettőskötésű molekulájukat. A kettős kötéssel összekapcsolt C-atomok közötti elektronsűrűség nagyobb, mint az egyszerű kötések által kötött C atomoké. A reakció fő típusa, amelybe az alkének belépnek, az a kiegészítés, amelyhez a p-kötés szakadása társul két új sigma-kötés kialakulásával. Az olefinek egy polimerizációs reakcióba lépnek, melyet a kettős kötések megtörése is társít.

Az alkének kémiai tulajdonságai: halogénezett hidrogén hozzáadása

Az olefinek könnyen hozzákapcsolják a molekulákat magukhozhidrogén-halogenideket, monohalogénszármazékokat (pl. C10H20 + HC1 → C10H21CI) képezve. Ha az alkénhez H20-at adunk, mono-hidroxid telített alkoholokat kapunk (C10H20 + H20 → C10H21OH).

Alzének égése

Magas hőmérsékleten, O2 hatására az olefinek könnyen oxidálhatók (égés) H20-ra és CO2-ra. A mangánnal kölcsönhatásba lépő alkének kétértékű alkoholokat (glikolokat) képeznek.

Az alkének kémiai tulajdonságai: olefinek polimerizációja

A bemutatott szénhidrogének nagyot mutatnakhajlamos a polimerizációs reakcióra. Tipikusan egy polimer hosszú lánc, ismétlődő egységekkel (monomerek). Ezt a folyamatot többféleképpen is meg lehet kezdeni, de legtöbb esetben lánc, szabad gyököket, kationos vagy anionos folyamatokat jelent.

Az alkének kémiai tulajdonságai: kationos polimerizáció

Ezt a reakciót savak katalizálja. A proton csatlakozik az olefinekhez, ami karbocationt képez. Ezután az utóbbi támadását egy másik alkén molekula és egy hosszabb láncú karbocation formák p-szitájára követi, amely támadja a következő olefinmolekulát stb. A proton vagy más eljárás felszabadításának eredményeképpen, amely "megszünteti" a karbocation töltését, a lánc megszakad. Anionos polimerizáció esetén a kiindulási anion az olefin nukleofil támadásának következtében alakul ki az X anionnal. Amikor a proton csatlakozik, a lánc megszűnik. Megjegyezzük, hogy a legtöbb szabad gyökö közül a legtöbb telítetlen szénhidrogént polimerizálják. Ezt a folyamatot H202, szerves peroxidok, hidroperoxidok stb. Kezdeményezhetik. A lánc összetört a radikális rekombináció miatt. Bizonyos esetekben kopolimerizációs reakciót alkalmazunk az alkén polimerek előállítására. A kopolimerizáció egy olyan polimer előállítását eredményezi, amely különféle egységeket tartalmaz makromolekulában váltakozva meghatározott módon. A reakció eredményeként a termék kopolimerje keletkezik. A vegyületek fizikai és mechanikai tulajdonságait elsősorban az elemi egységek váltakozási sorrendjével, valamint a polimerláncban lévő monomerek típusával és mennyiségével határozzuk meg.