Skillnad mellan alkaner och alkener

Huvudskillnad - Alkaner vs Alkenes

Kolväten är föreningar som består av C- och H-atomer. Dessa kolvätemolekyler har olika kombinationer av C- och H-atomer och har olika geometrier i enlighet med molekylernas rumsliga arrangemang. Eftersom tusentals kolväten hittills hittats finns det olika klassificeringar för dessa föreningar. Alkaner och alkener är sådana två kategorier. Båda dessa typer av kolväten är sammansatta av grenade, oförgrenade och cykliska kolväten. Huvudskillnaden mellan alkaner och alkener är det alkaner är mättade kolväten, medan alkener är omättade kolväten.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är alkaner
      - Definition, Nomenklatur, Egenskaper och Reaktioner
2. Vad är Alkenes
      - Definition, Nomenklatur, Egenskaper och Reaktioner
3. Vad är likheterna mellan alkaner och alkener
      - Översikt över gemensamma funktioner
4. Vad är skillnaden mellan alkaner och alkener
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelord: Alifatiska, Alkaner, Alkener, Grenade Alkaner, Råolja, Cykliska Alkaner, Kolväten, Linjära Alkaner, Naturgas, Mättade Kolväten, Omättade Kolväten

Vad är alkaner

Alkaner är mättade kolväten med den kemiska formeln C_nH_{2n + 2} (där n är ett heltal). Alkaner kallas kolväten eftersom de är sammansatta av C- och H-atomer. Alla dessa atomer är kopplade till varandra via enskilda kovalenta bindningar. Eftersom det inte finns några dubbel- eller trippelbindningar, kallas alkaner mättade kolväten.

Alkaner är en bred grupp av organiska molekyler. De heter enligt antalet kolatomer och sidogrupperna som de består av. Den minsta alkanen är metan. I metan är en central kolatom bunden till 4 väteatomer. IUPAC-nomenklaturen för alkaner är baserad på grekiska prefix. Några exempel ges i tabellen nedan.

Kemisk formel	Kolatomer i en molekyl	Grekiskt prefix används	Alkans namn
CH₄	1	met-	Metan
C₂H₆	2	eth-	Etan
C₃H₈	3	Stötta-	propan
C₄H₁₀	4	Men-	Butan
C₅H₁₂	5	pent-	pentan

Enligt strukturen hos alkaner finns det tre huvudtyper av alkaner. Dom är;

Linjära alkaner
Grenade alkaner
Cykliska alkaner

Linjära alkaner är rakkedjiga alkaner som inte har några sidogrupper bundna till alkanmolekylen. Grenade alkaner molekyler som har alkylgrupper som sidogrupper, men de är mättade molekyler. Alkylgrupper är alkaner som saknar en väteatom och har sålunda en ledig punkt för att bindas till en kolatom. Cykliska alkaner är ringstrukturer.

Figur 1: Olika former av alkaner

De viktigaste källorna till alkaner är råolja och naturliga gaser. Dessa bränslen består huvudsakligen av alkanmolekyler. Därför kan vi få alkaner genom petroleumraffinering. En process som kallas fraktionerad destillation skiljer dessa alkaner.

Alla alkaner är färglösa och luktfria. Smältpunkterna och kokpunkten ökar med ökningen av antalet kolatomer. Under normala temperatur- och tryckförhållanden är vissa alkaner vätskor, och vissa är gasformiga föreningar. Denna skillnad beror på deras olika kokpunkter. Alkaner visar isomerism. En alkanmolekyl kan ha strukturell isomeri eller stereoisomerism i enlighet med dess struktur och rumsliga arrangemang av molekylen.

En av de stora reaktionerna som alkaner genomgår är förbränningsreaktionen. Förbränningen av alkaner innefattar reaktionen mellan alkan och molekylärt syre. Denna reaktion ger koldioxid, vatten och värme. Vidare kan alkaner genomgå halogeneringsreaktioner. Där, molekyler som Cl₂ reagera med alkaner när tillräcklig energi tillhandahålls. Denna reaktion alstrar alkylhalogenider.

Vad är Alkenes

Alkener är omättade kolväten med den kemiska formeln C_nH_2n. Dessa kallas kolväten eftersom alkener endast består av C- och H-atomer. De kallas omättade eftersom de består av minst en C = C dubbelbindning. Därför kan det inte finnas någon alken som endast har en kolatom. Det enklaste alkenet är C₂H₄. Små alkener är gaser vid rumstemperatur. Andra alkener är vätskor. Men alkener som har ett mycket stort antal kolatomer är i ett vaxartat fast tillstånd.

Figur 2: Alkenes allmänna struktur

I ovanstående bild är Rl, R2, R3 och R4 alkylgrupper som kan vara antingen identiska eller olika från varandra.

En alken kan ha en eller flera dubbelbindningar. De flesta gånger är dessa dubbelbindningar ordnade på ett annat sätt. Alkener är färglösa och icke-polära. Alkener anses vara reaktiva molekyler på grund av närvaron av en dubbelbindning. Denna dubbelbindning består av ett sigmabindning och en pi-bindning. Denna pi-bindning kan brytas ner; detta kallas öppningen av dubbelbindningen. Då kan elektrofiler bindas till dessa kolatomer som var i en dubbelbindning. Dessa kallas additionreaktioner av alkener.

Dessutom är polymerisering en stor reaktion som alkener kan genomgå. Öppningen av dubbelbindningen medger att alkener genomgår polymerisering. Här kallas en alkenmolekyl en monomer. Detta leder till produktion av mycket viktiga polymerer.

Alkenes visar geometrisk isomerism. Detta kallas också cis-trans isomerism. Vid namngivning av en alken bör man också överväga cis-trans geometrin hos dessa molekyler.

Likheter mellan Alkaner och Alkenes

Alkaner och alkener är kolväten.
Små alkanmolekyler och små alkenmolekyler är gaser vid rumstemperatur.
Atomerna i alkaner och alkener är bundna till varandra genom kovalenta bindningar.
Båda är icke-polära molekyler.
Därför är båda olösliga i vatten och andra polära lösningsmedel.
Både alkaner och alkener kan brännas för att bilda värme tillsammans med koldioxid och vattenånga.

Skillnad mellan alkaner och alkener

Definition

alkaner: Alkaner är mättade kolväten med den kemiska formeln C_nH_{2n + 2.}

alkener: Alkener är omättade kolväten med den kemiska formeln C_nH_2n.

Kemisk bindning

alkaner: Alkaner består av endast enstaka bindningar.

alkener: Alkenes består av dubbelbindningar såväl som singelbindningar.

Kemisk formel

alkaner: Den kemiska formeln för alkaner är C_nH_{2n + 2}.

alkener: Den kemiska formeln för alkener är C_nH_2n.

Polymerisation

alkaner: Alkaner kan inte genomgå polymerisation.

alkener: Alkener kan genomgå polymerisering.

Pi Obligationer

alkaner: Alkaner har inga pi-bindningar.

alkener: Alkenes består av pi-bindningar.

Slutsats

Alkaner och alkener är viktiga kolväten. Även om det finns likheter mellan alkaner och alkener, såsom icke-polärt beteende och olöslighet i vatten, har de många distinkta egenskaper. Huvudskillnaden mellan alkaner och alkener är att alkaner är mättade kolväten, medan alkener är omättade kolväten.

referenser:

1. "Alkaner: Definition, Egenskaper, Formel & Exempel." Study.com, Tillgänglig här. Åtkomst 21 aug 2017.
2. Libretexts. "Reaktivitet Alkenes." Kemi LibreTexts, Libretexts, 28 Feb. 2017, Tillgänglig här. Åtkomst 21 aug 2017.

Image Courtesy:

1. "Mättad C4-kolväten kula-och-käpp" Av Fvasconcellos - Egent arbete (Public Domain) via Commons Wikimedia

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

Vetenskap