Что такое алкены?

Алкен - это тип углеводорода, который содержит двойную углеродную связь. Углеводороды - это молекулы, которые состоят исключительно из атомов водорода и углерода. В алкенах для каждого атома углерода есть два атома водорода, что приводит к химической формуле C _n H _2n . Например, этен и пропен, самые простые алкены, имеют химические формулы C ₂ H ₄ и C ₃ H ₆ соответственно.

Алкены очень похожи на алканы, отличающиеся только двумя электронами. Большинство алкенов являются жидкостями при комнатной температуре, хотя этен, пропен и бутен являются газами. Все алкены нерастворимы в воде и растворимы в органических растворителях.

В алкене только одна пара атомов углерода будет иметь двойную связь. Атомы любой молекулы связаны друг с другом посредством общего электрона. Двойные связи возникают, когда два электрона распределяются между атомами.

За исключением этена и пропена, алкены проявляют структурную изомерию. Структурные изомеры имеют одинаковую химическую формулу, но разные структуры. Односвязные атомы имеют свободное вращение, поэтому геометрическая форма данного изомера будет меняться. Отличительным признаком структурного изомера является структура связей, а не форма молекулы.

Например, но-1-ен и бут-2-ен имеют химическую формулу C ₄ H ₈ . Две из этих углеродных молекул будут иметь двойную связь в обоих но-1 и 2, но два атома углерода, которые имеют одинарные связи, расположены по-разному. В бут-1 атомы углерода расположены в виде цепочки, первый углерод присоединен ко второму с помощью двойной связи, которая присоединена к третьему с помощью одинарной связи, которая присоединена к четвертому с помощью одинарной связи. В бут-2 каждый углерод с одной связью присоединен к углероду с двойной связью.

Визуально но-1-ен выглядит как изогнутая линия. Независимо от того, кажется ли, что молекула изгибается вверх или вниз, или происходит изгиб слева или справа от двойной углеродной связи, молекула все еще является но-1-еном. Наоборот, но-2-ен выглядит примерно U-образным.

Поскольку двойные связи не допускают свободного вращения, алкен также может иметь геометрические изомеры. Поскольку бут-2-ен имеет один углеродный атом с одной связью на каждом углероде с двойной связью, возможен геометрический изомер. «Цис» изомер возникает, когда одноцепочечные атомы углерода находятся на одной стороне молекулы, тогда как «транс» изомер возникает, когда одноцепочечные атомы углерода находятся на противоположных сторонах молекулы.

Алкены по-разному реагируют со многими веществами. По этой причине они используются во многих отраслях промышленности. Реакция некоторых алкенов с атомами водорода может привести к образованию маргарина, добавление воды к другим приводит к образованию определенных спиртов, таких как этанол, и связывание молекул друг с другом с образованием полимеров приводит к образованию пластмасс и тефлона®.