Unterschied zwischen Alkanen und Alkenen

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-07 21:46

Hauptunterschied – Alkane vs. Alkene

Alkane und Alkene sind zwei Arten von Kohlenwasserstofffamilien, die Kohlenstoff und Wasserstoff in ihrer Molekülstruktur enth alten. Der Hauptunterschied zwischen Alkanen und Alkenen ist ihre chemische Struktur; Alkane sind gesättigte Kohlenwasserstoffe mit der allgemeinen Summenformel C_nH_2n+2 und Alkene gelten als ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe, da sie eine Doppelgruppe enth alten Bindung zwischen zwei Kohlenstoffatomen. Sie haben die allgemeine Summenformel C_nH_2n.

Was sind Alkane?

Alkane enth alten nur Einfachbindungen zwischen Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen (C-C-Bindungen und C-H-Bindungen). Sie werden daher „gesättigte Kohlenwasserstoffe“genannt. Nach dem Orbitalhybridisierungsmodell haben alle Kohlenstoffatome in Alkenen die SP³ Hybridisierung. Sie bilden Sigma-Bindungen mit Wasserstoffatomen, und das resultierende Molekül hat die Geometrie eines Tetraeders. Alkane können entsprechend ihrer molekularen Anordnung in zwei Gruppen unterteilt werden; acyclische Alkane (C_nH_2n.+2) und zyklische Alkane (C_nH _2n).

Was sind Alkene?

Alkene sind die Kohlenwasserstoffe, die eine Kohlenstoff-Kohlenstoff (C=C) Doppelbindung enth alten. „Olefine“ist die alte Bezeichnung für die Familie der Alkene. Das kleinste Mitglied dieser Familie ist Ethan (C₂H₄); In früheren Zeiten wurde es olefisches Gas genannt (auf Lateinisch: „oleum“bedeutet „Öl“+ „facere“bedeutet „machen“). Dies liegt daran, dass die Reaktion zwischen C₂H₄ und Chlor C₂H_{2 ergibt} Cl_{2, Öl.}

Was ist der Unterschied zwischen Alkanen und Alkenen?

Chemische Struktur von Alkanen und Alkenen

Alkane: Alkane haben die allgemeine Summenformel C_nH_2n+2. Methan (CH_{4) ist das kleinste Alkan.}

Name	Chemische Formel	Acyclische Struktur
Methan	CH4	CH4
Ethan	C2H6	CH3CH3
Propan	C3H8	CH3CH2CH3
Butan	C4H10	CH3CH2CH2CH3
Pentan	C5H12	CH3CH2CH2CH2 CH3
Hexan	C6H14	CH3CH2CH2 CH2 CH2CH3
Heptan	C7H16	CH3CH2CH2CH2 CH2CH2CH3
Octane	C8H18	CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH3CH3

Alkene: Alkene haben die allgemeine chemische Formel C_nH_{2n. Alkene gelten als ungesättigte Kohlenwasserstoffe, da sie nicht die maximale Anzahl an Wasserstoffatomen enth alten, die ein Kohlenwasserstoffmolekül besitzen kann.}

Name	Chemische Formel	Struktur
Ethen	C2H4	CH2=CH2
Propen	C3H6	CH3CH=CH2
Buten	C4H8	CH2=CHCH2CH3, CH3 CH=CHCH3
Penten	C5H10	CH2=CHCH2CH2CH3, CH3CH=CHCH2CH3
Hexen	C6H12	CH2=CHCH2 CH2CH2 CH3CH3CH=CHCH2CH2 CH3 CH3CH2CH=CHCH2 CH3
Hepten	C7H14	CH=CHCH2CH2CH2 CH2CH3CH3CH=CH2 CH2CH2CH2CH3

Chemische Eigenschaften von Alkanen und Alkenen

Alkane:

Reaktivität:

Alkane sind gegenüber vielen chemischen Reagenzien inert. Dies liegt daran, dass Kohlenstoff-Kohlenstoff- (C-C) und Kohlenstoff-Wasserstoff- (C-H) Bindungen ziemlich stark sind, da Kohlenstoff- und Wasserstoffatome nahezu die gleichen Elektronegativitätswerte haben. Daher ist es sehr schwierig, ihre Bindungen zu lösen, es sei denn, sie werden auf ziemlich hohe Temperaturen erhitzt.

Verbrennung:

Alkane können leicht an der Luft brennen. Die Reaktion zwischen Alkanen mit überschüssigem Sauerstoff wird „Verbrennung“genannt. Bei dieser Reaktion wandeln sich Alkane in Kohlendioxid (CO_{2) und Wasser um.}

C_nH_2n + (n + n/2) O₂ → n CO_{2 +} nH_2O

C₄H₁₀ + 13/2 O₂ → 4 CO 2 _{+ 5H}2_O

Butan Sauerstoff Kohlendioxid Wasser

Die Verbrennungsreaktionen sind exotherme Reaktionen (sie geben Wärme ab). Dadurch werden Alkane als Energiequelle genutzt.

Alkene:

Reaktivität:

Alkene reagieren mit Wasserstoff in Gegenwart eines fein verteilten Metallkatalysators zum entsprechenden Alkan. Ohne Katalysator ist die Reaktionsgeschwindigkeit sehr gering.

Die katalytische Hydrierung wird in der Lebensmittelindustrie zur Umwandlung von flüssigen Pflanzenölen in halbfestes Fett bei der Herstellung von Margarine und festem Speisefett verwendet.

Physikalische Eigenschaften von Alkanen und Alkenen

Formulare

Alkane: Alkane existieren als Gase, Flüssigkeiten und Feststoffe. Methan, Ethan, Propan und Butan sind bei Raumtemperatur Gase. Die unverzweigten Strukturen von Hexan, Pentan und Heptan sind Flüssigkeiten. Alkane mit höherem Molekulargewicht sind Feststoffe.

CH₄ bis C₄H₁₀ sind Gase

C₅H₁₂ bis C₁₇H_{36sind Flüssigkeiten und}

Alkane mit höherem Molekulargewicht sind weiche Feststoffe

Alkene: Alkene zeigen ähnliche physikalische Eigenschaften wie die entsprechenden Alkane. Alkene mit niedrigerem Molekulargewicht _{) sind Gase bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck. Alkene mit höherem Molekulargewicht sind Feststoffe.}

Löslichkeit:

Alkane: Alkane lösen sich nicht in Wasser. Sie werden in unpolaren oder schwach polaren organischen Lösungsmitteln gelöst.

Alkene: Alkene sind aufgrund der C=C-Bindung relativ polare Moleküle; daher sind sie in unpolaren Lösungsmitteln oder Lösungsmitteln mit geringer Polarität löslich. Wasser ist ein polares Molekül und Alkene sind leicht wasserlöslich.

Dichte:

Alkane: Die Dichte von Alkanen ist geringer als die Dichte von Wasser. Ihr Dichtewert beträgt fast 0,7 g mL^-1, wenn man die Dichte von Wasser mit 1,0 g mL^{-1 berücksichtigt.}

Alkene: Die Dichten von Alkenen sind geringer als die Dichte von Wasser.

Siedepunkte:

Alkane: Der Siedepunkt von unverzweigten Alkanen steigt stetig an, wenn die Anzahl der Kohlenstoffatome und das Molekulargewicht ansteigen. Im Allgemeinen haben verzweigte Alkane niedrigere Siedepunkte im Vergleich zu den unverzweigten Alkanen mit der gleichen Anzahl an Kohlenstoffatomen.

Alkene: Siedepunkte sind ähnlich wie die entsprechenden Alkane mit einer kleinen Abweichung.