Forskjellen mellom Alkanes og Alkenes

Hovedforskjell - Alkanes vs Alkenes

Hydrokarboner er forbindelser som består av C- og H-atomer. Disse hydrokarbonmolekylene har forskjellige kombinasjoner av C- og H-atomer og har forskjellige geometrier i henhold til molekylets romlige arrangement. Siden tusenvis av hydrokarboner har blitt oppdaget så langt, er det forskjellige klassifiseringer for disse forbindelsene. Alkaner og alkener er slike to kategorier. Begge disse hydrokarbonene består av forgrenede, uforgrenede og cykliske hydrokarboner. Hovedforskjellen mellom alkaner og alkener er det alkaner er mettede hydrokarboner, mens alkener er umettede hydrokarboner.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er Alkanes
      - Definisjon, Nomenklatur, Egenskaper og Reaksjoner
2. Hva er Alkenes
      - Definisjon, Nomenklatur, Egenskaper og Reaksjoner
3. Hva er likhetene mellom Alkanes og Alkenes
      - Oversikt over vanlige funksjoner
4. Hva er forskjellen mellom alkaner og alkener
      - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelbetingelser: Alifatiske, Alkaner, Alkener, Forgrenede Alkaner, Råolje, Sykliske Alkaner, Hydrokarboner, Lineære Alkaner, Naturgass, Mettede Hydrokarboner, umettede karbonhydrater

Hva er Alkanes

Alkaner er mettede hydrokarboner som har den kjemiske formel C_nH_{2n + 2} (hvor n er et helt tall). Alkaner kalles hydrokarboner fordi de er sammensatt av C- og H-atomer. Alle disse atomene er koblet til hverandre via enkle kovalente bindinger. Siden det ikke er dobbelt- eller trippelbindinger, kalles alkaner mettede hydrokarboner.

Alkaner er en bred gruppe organiske molekyler. De er navngitt i henhold til antall karbonatomer og sidegruppene som de består av. Den minste alkan er metan. I metan er et sentralt karbonatom bundet til 4 hydrogenatomer. IUPAC-nomenklaturen for alkaner er basert på greske prefiks. Noen eksempler er gitt i tabellen nedenfor.

Kjemisk formel	Karbonatomer i en molekyl	Gresk prefiks brukt	Navn på Alkanen
CH₄	1	meth-	metan
C₂H₆	2	eth-	etan
C₃H₈	3	Rekvisitt-	propan
C₄H₁₀	4	Men-	butan
C₅H₁₂	5	Pent-	pentan

Ifølge strukturen av alkaner er det tre hovedtyper av alkaner. De er;

Lineære alkaner
Forgrenede alkaner
Sykliske alkaner

Lineære alkaner er rettkjedede alkaner som ikke har noen sidegrupper festet til alkanmolekylet. Forgrenede alkaner molekyler har alkylgrupper som sidegrupper, men de er mettede molekyler. Alkylgrupper er alkaner som mangler ett hydrogenatom, og har således et ledig punkt for å bli festet til et karbonatom. Sykliske alkaner er ringstrukturer.

Figur 1: Forskjellige former for alkaner

De viktigste kildene til alkaner er råolje og naturlige gasser. Disse drivstoffene består hovedsakelig av alkanmolekyler. Derfor kan vi få alkaner gjennom petroleumsraffinering. En prosess som kalles fraksjonert destillasjon skiller disse alkanene.

Alle alkaner er fargeløse og luktfrie. Smeltepunktene og kokpunktene øker med økningen av antall karbonatomer. Under standard temperatur og trykkforhold er noen alkaner væsker, og noen er gassformige forbindelser. Denne forskjellen skyldes deres forskjellige kokepunkter. Alkaner viser isomerisme. Et alkanmolekyl kan ha strukturell isomerisme eller stereoisomerisme i henhold til dens struktur og romlige arrangement av molekylet.

En av de store reaksjonene som alkaner gjennomgår er forbrenningsreaksjonen. Forbrenningen av alkaner innbefatter reaksjonen mellom alkan og molekylært oksygen. Denne reaksjonen produserer karbondioksid, vann og varme. Videre kan alkaner gjennomgå halogeneringsreaksjoner. Der, molekyler som Cl₂ reagere med alkaner når tilstrekkelig energi er tilveiebrakt. Denne reaksjon produserer alkylhalogenider.

Hva er Alkenes

Alkener er umettede hydrokarboner som har den kjemiske formel C_nH_2n. Disse kalles hydrokarboner fordi alkener kun er sammensatt av C- og H-atomer. De kalles umettet fordi de består av minst en C = C dobbeltbinding. Derfor kan det ikke være noen alken som bare har ett karbonatom. Den enkleste alken er C₂H₄. Små alkener er gasser ved romtemperatur. Andre alkener er væsker. Men alkener som har et meget stort antall karbonatomer, er i en voksaktig fast tilstand.

Figur 2: Alkenes generelle struktur

I bildet ovenfor er R1, R2, R3 og R4 alkylgrupper som kan være enten identiske eller forskjellige fra hverandre.

Et alken kan ha en eller flere dobbeltbindinger. De fleste ganger blir disse dobbeltobligasjoner arrangert på en alternativ måte. Alkener er fargeløse og ikke-polare. Alkener regnes som reaktive molekyler på grunn av tilstedeværelsen av en dobbeltbinding. Dette dobbeltbåndet består av et sigma-bind og en pi-binding. Denne pi-obligasjonen kan brytes ned; dette kalles åpningen av dobbeltbonden. Deretter kan elektrofiler festes til disse karbonatomer som var i en dobbeltbinding. Disse kalles tilleggsreaksjoner av alkener.

I tillegg er polymerisering en stor reaksjon som alkener er i stand til å gjennomgå. Åpningen av dobbeltbindingen tillater alkener å gjennomgå polymerisering. Her kalles et alkenmolekyl en monomer. Dette fører til produksjon av svært viktige polymerer.

Alkenes viser geometrisk isomerisme. Dette kalles også cis-trans isomerisme. Når man navngir en alken, bør man også vurdere cis-trans geometrien av disse molekylene.

Likheter mellom Alkanes og Alkenes

Alkaner og alkener er hydrokarboner.
Små alkanmolekyler og små alkenmolekyler er gasser ved romtemperatur.
Atomer i alkaner og alkener er bundet til hverandre gjennom kovalente bindinger.
Begge er ikke-polare molekyler.
Derfor er begge uoppløselige i vann og andre polare løsningsmidler.
Både alkaner og alkener kan brennes for å danne varme sammen med karbondioksid og vanndamp.

Forskjellen mellom Alkanes og Alkenes

Definisjon

alkaner: Alkaner er mettede hydrokarboner som har den kjemiske formel C_nH_{2n + 2.}

alkener: Alkener er umettede hydrokarboner som har den kjemiske formel C_nH_2n.

Kjemisk binding

alkaner: Alkaner består av bare enkeltobligasjoner.

alkener: Alkenes består av dobbeltbindinger og enkeltobligasjoner.

Kjemisk formel

alkaner: Den kjemiske formel for alkaner er C_nH_{2n + 2}.

alkener: Den kjemiske formel for alkener er C_nH_2n.

polymerisering

alkaner: Alkaner kan ikke gjennomgå polymerisering.

alkener: Alkener kan gjennomgå polymerisering.

Pi Obligasjoner

alkaner: Alkanes har ingen pi-obligasjoner.

alkener: Alkenes består av pi obligasjoner.

Konklusjon

Alkaner og alkener er viktige hydrokarboner. Selv om det er likheter mellom alkaner og alkener som ikke-polar oppførsel og uoppløselighet i vann, har de mange forskjellige egenskaper. Hovedforskjellen mellom alkaner og alkener er at alkaner er mettede hydrokarboner, mens alkener er umettede hydrokarboner.

referanser:

1. "Alkaner: Definisjon, Egenskaper, Formel & Eksempler." Study.com, Tilgjengelig her. Tilgang 21. august 2017.
2. Libretexts. "Reaktivitet Alkenes." Kjemi LibreTexts, Libretexts, 28. februar 2017, Tilgjengelig her. Tilgang 21. august 2017.

Bilde Courtesy:

1. "Saturated C4 hydrocarbon ball-and-stick" Av Fvasconcellos - Eget arbeid (Public Domain) via Commons Wikimedia

2. "Alkene General Formula V.1" Av Jü - Egentlig arbeid (CC0) via Commons Wikimedia

Vitenskap