アルケンは、第 6 章の重要なレッスンです – 不飽和炭化水素, グレード 11 化学プログラム. 次の記事で, モンキーは定義についての詳細な一般的な知識を提供します, プロパティ, とアプリケーション. , その準備だけでなく、アルケンとアルカンの区別.

alken の定義は? 相同性 – 異性体と命名法

アルケンとは何ですか?

アルケンについて学ぶと、その定義を無視することはできません。には、非常に明確な定義があります。「アルケンは、分子内に C=C 二重結合がある開鎖炭化水素です」

アルケン同族系列

エチレン (CH2=CH2) と分子式 C3H6、C4H8、C5H10… を持つ以下の物質は、エチレンと同様の特性を持ち、アルケンまたはオレチンと呼ばれる一般的な分子式 CnH2n (n >=2) を持つ相同系列を形成します。

異性体

アルケン異性体を理解し、その構造異性体と幾何異性体の詳細に進みます。

構造異性体

エチレンとプロピレンにはアルケン異性体がありません。C4H8以降は、二重結合位置と炭素鎖の周りにアルケン異性体を持つ分子式に対応します。

幾何異性体

アルケン分子では、主鎖は C=C 二重結合を含む最長の炭素鎖です。二重結合の各炭素原子が 2 つの異なる原子団に結合しているアルケンは、二重結合の周りの主鎖の空間分布が異なります。幾何異性体と呼ばれる原子群の空間位置に関する異性体を作成するのは、この異なる分布です。

  • シス異性体:主鎖がC=C結合と同じ側にある異性体。

  • トランス異性体:主鎖が C=C 結合の 2 つの異なる側にある異性体。

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例: 構造式 CH3-CH=CH-CH3 には、以下に示すような幾何異性体があります。

cis-but-2-en (a) および trans-but-2-en (b) の分子モデル。
cis-but-2-en (a) および trans-but-2-en (b) の分子モデル。

アルケンの命名法は何ですか?

アルケンの命名法には、一般名と代替名が含まれます。

一般名

アルカンで呼ばれるが、語尾の「an」を「ilen」に変更。例としては、エチレン (C2H4)、プロピレン (C3H6)、ブチレン (C4H8) があります。

アルケンの別名

アルケンの代替名は、接尾辞「an」を「en」に変更することにより、対応するアルカン名に由来します。CH4 以降、アルケンの名前では、二重結合を含む最初の炭素原子の位置を示すために数字を追加する必要があります。炭素鎖は、二重結合に近い側から番号が付けられています。

ルールは次のように要約されます。

  • 主鎖として二重結合を含む最長の鎖 C を選択します。

  • 二重結合に最も近い側から主鎖 C に番号を付けます。

  • 分岐位置番号+分岐名+主回路C名+二重結合番号+enの順に命名します。

表: いくつかのアルケンの別名といくつかの物理定数

アルケンの物性

両方のアルケンの物理的特性を参照すると、次のようないくつかの重要な特性を無視することはできません。

アルケンの物性を理解する
アルケンの物性を理解する
  • 通常の状態では、C2H4 から C4H8 までのアルケンは気体です。C5H10以降は固体または液体です。

  • アルケンの融点、沸点、および密度は、分子量の増加とともに増加します。

  • すべてのアルケンは水よりも軽い (D < 1g/cm3)。

  • アルケンは水に溶けません。

アルケンの化学的性質

C=C 二重結合は、結合と結合 (結合は結合よりも安定性が低い) で構成されているため、切断しやすく、参照しやすいアルケンの特徴的な化学的性質を引き起こします. 対応する飽和を形成する付加反応.化合物。

付加反応

アルケン付加反応には、水素付加反応、ハロゲン付加反応、HX付加反応が含まれる。

アルケンの水素付加反応

触媒としてニッケル金属 (または白金/格子縞) を加熱すると、アルケンは水素と結合して、対応するアルカンを形成します。

例えば:

CH2=CH-CH3 + H2 → CH3-CH2-CH3 (条件: Ni、温度)

ハロゲン付加反応

臭素溶液にエチレンを徐々に導入する実験を行っていると、溶液の赤褐色が徐々に消えていきます。次の式があります。

CH2=CH2 + Br2 (セピア色) → CH2Br-CH2Br (1,2-ジブロメタン、無色)

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アルケン ビーカー (液体) に臭素溶液を注ぎ続け、臭素溶液が変色している​​ことを観察します。次の反応式があります。

CnH2n + Br2 → CnH2nBr2

HXの付加反応

アルケンは、水、ハロゲン化水素 (HBr、HCl、HI) および強酸との付加反応にも関与します。実例となる例:

CH2=CH2 + H-OH → CH3-CH2-OH (H+状態)

CH2=CH2 + H-Br → CH3-CH2-Br

非対称分子構造を持つアルケンは、HX と反応すると、2 つの生成物の混合物を生成する可能性があります。例えば:

CH3-CH=CH2 + HBr → CH3-CHBr-CH3 (2-ブロムプロパン – 主生成物)

CH3-CH=CH2 + HBr → CH3-CH2-CH2Br (1-ブロムプロパン – 副生成物)

Maccopnicop の (Markovnikov) ルールとしても知られる HX 加算ルールは、次のとおりです。

  • H 原子は、低炭素原子、具体的にはより多くの H を持つ二重結合の C に結合します。

  • ハライド基 (X) は、より高い炭素原子、具体的には H の少ない二重結合の C に結合します。

  • 反応の主な生成物は、Maccoph の法則に従って形成される生成物です。

一致

高温高圧下で適切な触媒を使用すると、アルケン分子が結合して、分子量の大きな非常に長い鎖を形成できます。

例えば:

… + CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+…→… -CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-… (条件: 温度, p, 触媒)

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要約式は次のとおりです。

nCH2=CH2 → (-CH2–CH2-)n (ポリエチレンまたはPE)

重合は重合反応の一種で、多くの類似または類似の小さな分子を結合させて、ポリマーと呼ばれる非常に大きな分子を形成するプロセスです。そこで:

  • 最初の物質 (CH2 = CH2) はモノマーです。

  • -CH2 – CH2- はポリマーの結合です。

  • n は一致係数です。

酸化反応

完全酸化と不完全酸化も、アルケンの重要な化学的性質の 1 つです。

完全酸化反応

酸素で燃焼すると、エチレンとその同族体が燃焼して熱を放出します。

CnH2n + 3n/2 O2 → nCO2 + nH2O

アルケンの不完全酸化

アルケンの不完全な酸化反応を明らかにするために、エチレンを KMnO4 溶液に通気する実験を行いました。溶液の色が薄くなり、MnO2 の暗褐色の沈殿物があることを確認します。

以下の反応があります。

3CH2=CH2 + 4H2O + 2KMnO4 → 3HO-CH2-CH2-OH + 2MNO4 (沈殿) + 2KOH

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アルケンの調製方法は?

実験室でのアルケンの調製方法と工業生産でのアルケンの調製方法には違いがあります。

アルケンの応用

アルケンの応用

アルケンとその誘導体は、化学製品の原料です。アルケンのいくつかの重要なアプリケーションは次のとおりです。

  • エチレン、プロピレン、ブチレンを重合してポリマーを得ることにより、薄膜、水道管、容器の製造に使用されます。

  • アルケンは、アルコール、ハロゲン誘導体、その他の物質の製造にも使用されます。

  • モノマーはエチレンから変換され、一連のポリマーを合成して、生活と技術の多様なニーズに応えます。

アルケンとアルカンを区別する

アルケンとアルカンを区別するために、臭素溶液を使用します。アルケン(液体)を含むビーカーに臭素を注ぐと、臭素溶液は変色しますが、アルカンは臭素溶液を変色させません。

臭素に加えて、過マンガン酸カリウム (KMnO4) を使用してアルケンを識別することもできます。アルケンは過マンガン酸カリウムの溶液を変色させ、認識しやすくします。

上記の記事で共有された情報が、読者がアルケンをよりよく理解し、教室での学習プロセスにうまく適用するのに役立つことを願っています. の Web サイトを定期的にフォローして、化学、物理学、数学、その他多くのトピックに関する知識を共有する記事を更新してください。

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