Alkany a alkeny jsou typy uhlovodíků, které se liší svou chemickou strukturou a reaktivitou. Hlavní rozdíly mezi těmito třídami sloučenin jsou přítomnost nebo nepřítomnost dvojité vazby mezi atomy uhlíku v molekule.
Alkany jsou nasycené uhlovodíky, to znamená, že jejich molekuly se skládají pouze z jednoduchých vazeb mezi atomy uhlíku. Díky tomu jsou alkany chemicky stabilní a méně reaktivní ve srovnání s alkeny. Dvojná vazba v alkenu vytváří nestabilitu a energetickou nenasycenost molekuly.
Alkeny mají tedy větší reaktivitu než alkany a mohou se podílet na různých chemických reakcích, včetně addizace, oxidace a polymerace. Alkany zase obvykle vykazují pouze slabou reaktivitu a reagují pouze s nejagresivnějšími chemickými činidly.
Fyzikální vlastnosti alkanů
Jednou z hlavních fyzikálních vlastností alkanů je jejich hustota. Obvykle se zvyšuje s rostoucím počtem uhlíkových atomů v molekule. Například hustota metanu (CH4) rovná se 0,656 g / l a hustota děkana (C10H22)- 0,730 g / l.
Alkany mají také nízké teplotní body tání a varu. V podstatě body tání a varu rostou s rostoucí velikostí molekuly. Například tání propanu (C3H8 k tomu dochází při teplotě -187,7 °C, zatímco tání nonanu (C9H20) probíhá při teplotě -54 °C.
Alkany mají také nízkou letitost a malou schopnost vytvářet výpary. To je způsobeno přítomností pouze slabých mezimolekulárních sil v molekulách alkanů. Z tohoto důvodu jsou to obvykle plyny nebo nízkotlaké kapaliny při pokojové teplotě a tlaku.
Fyzikální vlastnosti alkanů také ovlivňují jejich schopnost míchat se s jinými látkami. Alkany se například dobře mísí s jinými ne polárními sloučeninami, jako jsou tuky a oleje. Špatně se však mísí s polárními sloučeninami, jako je voda nebo alkoholy.
Chemické vlastnosti alkanů
Hlavní vlastností alkanů je jejich malá reaktivita. Díky přítomnosti pouze jednotlivých vazeb mají alkany velkou stabilitu a nevykazují žádnou zvláštní aktivitu ve srovnání s alkeny a alkiny.
Alkany se však mohou podílet na řadě reakcí. Mohou například hořet v přítomnosti kyslíku a vytvářet oxid uhličitý a vodu. Mohou být halogenovány přidáním atomů chloru, bromu nebo jódu do molekuly. Alkany mohou také neúplně hořet a vytvářet oxidy uhlíku a vodu.
Alkany mohou navíc procházet katalytickou hydrogenací, při které se dvojná vazba v alkenu přemění na jedinou vazbu v alkanu. Tento proces může vést ke zvýšení počtu atomů vodíku v molekule.
Chemické vlastnosti alkenů
Jednou z hlavních vlastností alkenů je jejich reakční aktivita. Dvojná vazba v alkenech je reaktivnější než jednoduchá vazba v alkanech. To je způsobeno přítomností π-elektronických mraků, které vytvářejí elektronický mrak připravený k interakci s jinými reaktanty.
Jednou z nejběžnějších chemických vlastností alkenů je jejich schopnost aditivních reakcí. Alkeny mohou interagovat s různými činidly, přidat se k dvojné vazbě a vytvořit nové sloučeniny.
Alkeny také vykazují schopnost polymerace. Polymerace alkenů je proces spojování molekul alkenů do dlouhých řetězců nebo polymerů. Tento proces je založen na schopnosti molekul alkenů vytvářet nové vazby s jinými molekulami alkenu.
Další důležitou chemickou vlastností alkenů je schopnost provádět elektrofilní addiční reakce. Jedná se o reakce, při kterých je elektrofilní látka addizována do vazby π alkenu a vytváří novou sloučeninu.
Chemické vlastnosti alkenů jsou tedy definovány jejich dvojnou vazbou, která je činí reaktivnějšími a schopnějšími aditivními a polymerizačními reakcemi.