Wat zijn alkenen?
Een alkeen is een type koolwaterstof dat een dubbele koolstofbinding bevat. Koolwaterstoffen zijn moleculen die uitsluitend uit waterstof- en koolstofatomen bestaan. In alkenen zijn er voor elk koolstofatoom twee waterstofatomen, wat resulteert in een chemische formule van C n H 2n . Etheen en propeen, de eenvoudigste alkenen, hebben bijvoorbeeld chemische formules van respectievelijk C2H4 en C3H6.
Alkenen lijken sterk op alkanen, maar verschillen slechts met twee elektronen. De meeste alkenen zijn vloeistoffen bij kamertemperatuur, hoewel etheen, propeen en buteen gassen zijn. Alle alkenen zijn onoplosbaar in water en oplosbaar in organische oplosmiddelen.
In een alkeen zal slechts één paar koolstofatomen een dubbele binding hebben. Atomen van elk molecuul zijn aan elkaar gebonden door middel van een gedeeld elektron. Dubbele bindingen treden op wanneer twee elektronen worden gedeeld tussen atomen.
Met uitzondering van etheen en propeen vertonen alkenen structurele isomerie. Structurele isomeren hebben dezelfde chemische formule, maar verschillende structuren. Enkelgebonden atomen vertonen vrije rotatie, dus de geometrische vorm van een gegeven isomeer zal variëren. Wat een structureel isomeer onderscheidt, is het patroon van bindingen, niet de vorm van het molecuul.
But-1-een en but-2-een hebben bijvoorbeeld beide de chemische formule C 4 H 8 . Twee van deze koolstofmoleculen zullen dubbel gebonden zijn in zowel but-1 als 2, maar de twee koolstofatomen met enkele bindingen zijn anders gerangschikt. In but-1 zijn de koolstofatomen gerangschikt als een ketting, de eerste koolstof is bevestigd aan de tweede met een dubbele binding, die is bevestigd aan de derde met een enkele binding, die is bevestigd aan de vierde met een enkele binding. In but-2 is elke enkelgebonden koolstof bevestigd aan een dubbelgebonden koolstof.
Visueel ziet but-1-een eruit als een gebogen lijn. Of het molecuul nu opwaarts of neerwaarts lijkt te buigen of de bocht links of rechts van de dubbele koolstofbinding optreedt, het molecuul is nog steeds maar-1-een. Omgekeerd ziet but-2-een er ongeveer U-vormig uit.
Omdat dubbele bindingen geen vrije rotatie toestaan, is het ook mogelijk dat een alkeen geometrische isomeren heeft. Omdat but-2-een één enkel gebonden koolstofatoom op elke dubbel gebonden koolstof heeft, is een geometrisch isomeer mogelijk. Het "cis" -isomeer treedt op wanneer de enkelgebonden koolstofatomen zich aan dezelfde zijde van het molecuul bevinden, terwijl het "trans" -isomeer optreedt wanneer de enkelgebonden koolstofatomen zich aan tegenoverliggende zijden van het molecuul bevinden.
Alkenen reageren anders met veel stoffen. Om deze reden worden ze in veel industrieën gebruikt. Door sommige alkenen met waterstoffen te laten reageren, kan margarine ontstaan, door water aan anderen toe te voegen, ontstaan bepaalde alcoholen, zoals ethanol, en door de moleculen aan elkaar te koppelen om polymeren te maken, worden kunststoffen en Teflon® geproduceerd.