アルケンとは何ですか？
アルケンは、二重炭素結合を含む炭化水素の一種です。 炭化水素は、水素と炭素原子のみで構成される分子です。 アルケンでは、すべての炭素原子に2つの水素原子があり、化学式C n H 2nになります。 たとえば、最も単純なアルケンであるエテンとプロペンの化学式はそれぞれC 2 H 4とC 3 H 6です。
アルケンはアルカンに非常に似ており、2つの電子のみが異なります。 エテン、プロペン、ブテンは気体ですが、ほとんどのアルケンは室温で液体です。 すべてのアルケンは水に不溶であり、有機溶媒に可溶です。
アルケンでは、炭素原子の1つのペアのみが二重結合を持ちます。 任意の分子の原子は、共有電子によって結合されています。 二重結合は、原子間で2つの電子が共有されるときに発生します。
エテンとプロペンを除き、アルケンは構造異性を示します。 構造異性体の化学式は同じですが、構造は異なります。 単結合原子は自由に回転するため、特定の異性体の幾何学的形状は異なります。 構造異性体を明確にするのは、分子の形状ではなく結合のパターンです。
たとえば、ブト-1-エンとブト-2-エンは両方とも化学式C 4 H 8を持っています。 これらの炭素分子のうち2つは、but-1と2の両方で二重結合しますが、単結合を持つ2つの炭素原子の配置は異なります。 but-1では、炭素は鎖のように配置され、最初の炭素は二重結合で2番目に結合し、単結合で3番目に結合し、4番目に単結合で結合します。 but-2では、各単結合炭素は二重結合炭素に結合しています。
視覚的には、but-1-eneは折れ線のように見えます。 分子が上向きまたは下向きに曲がっているように見えるか、曲がりが二重炭素結合の左または右に発生するかどうかにかかわらず、分子はまだブテン-1-エンです。 逆に、but-2-eneはほぼU字型に見えます。
二重結合は自由に回転できないため、アルケンが幾何異性体を持つこともあります。 ブト-2-エンは、各二重結合炭素上に1つの単一結合炭素原子を持っているため、幾何異性体が可能です。 「シス」異性体は、単結合炭素が分子の同じ側にあるときに発生し、「トランス」異性体は、単結合炭素が分子の反対側にあるときに発生します。
アルケンは多くの物質と異なる反応をします。 このため、多くの業界で使用されています。 一部のアルケンと水素を反応させるとマーガリンが生成され、他のアルケンに水を加えるとエタノールなどの特定のアルコールが生成され、分子を結合してポリマーを生成するとプラスチックとテフロン®が生成されます。