Характеристика класу
Для початку проаналізуємо будова алкенів. Неграничними вуглеводнями називають сполуки, що мають загальну формулу c n h 2n. Будова алкенів лінійне, але в їх структурі крім одинарної (простий) зв'язку, присутній і складна (подвійна зв'язок).
Номенклатура
Перш ніж характеризувати якісні реакції на алкени, зупинимося на питанні, що стосується їх назви. Послідовність дій має схожість з класом алканів, але є і деякі відмінні параметри, на яких слід зупинитися окремо. Для початку необхідно в запропонованій структурі знайти найдовшу вуглецевий ланцюг, яка включає подвійний зв'язок.Далі атоми З нумеруються з тієї сторони, з якої розташовується подвійна зв'язок ближче до початку ланцюга. Якщо в молекулі присутні вуглеводневі радикали (інші варіанти заступників), у такому разі обов'язково вказують цифрами їх положення. При наявності декількох однакових радикалів використовують уточнюючі приставки. Далі називають саму головну ланцюг, застосовуючи суфікс –ен. Обов'язковою умовою (крім етилену і пропена) є вказівка цифрою положення кратного зв'язку.
Варіанти ізомерії
Якісні реакції на алкени пов'язані з розташуванням подвійного зв'язку в молекулах. Подібна залежність передбачає більш детальне вивчення питання, що стосується ізомерії неграничних вуглеводнів. Як і у інших представників вуглеводнів, у молекулах алкенів є структурна ізомерія. Наприклад, для складу речовини С4Н8 можна зобразити бутени і 2-метилпропен.Крім того, у представників даного класу ненасичених вуглеводнів є і ізомерія положення подвійного зв'язку. Саме від її розташування залежать деякі хімічні властивості даного класу. Серед відмінних видів ізомерії, якими не володіють інші представники СхНу, зазначимо геометричні (просторові структури). В залежності від обертання по подвійний зв'язку фрагментів молекули алкена, можна отримати цис - і транс - ізомери. Міжкласова ізомерія пов'язує алкени з циклоалканами. Таке різноманіття структур, притаманне представникам гомологічного ряду етилену, зумовлює їх основні хімічні властивості.
Хімічні властивості
Якісні реакції на алкени - це їх взаємодія з водними розчинами галогенів. До них відносять бром, йод, хлор. У результаті подібної хімічної реакції відбувається розщеплення подвійний зв'язку, приєднання атомів галогенів. В якості ознаки даного взаємодії розглядається знебарвлення йодної (бромної води. Якісні реакції на подвійний зв'язок алкенів - це їх взаємодія з водним розчином перманганату калію у підкисленому середовищі. В якості продуктів даної реакції виступають сульфати, а також органічний продукт. Саме реакція з окислювачем і розчином галогенів - це якісні реакції на алкени. Гідрування до таких не відноситься, його результатом буде отримання відповідного граничного вуглеводню (алкана). В якості обов'язкових умов їх протікання виступає підвищена температура, а також застосування каталізатора.Активність алкенів набагато більше, ніж у парафінів. Причина полягає у наявності між атомами вуглецю при подвійний зв'язку не надто міцних зв'язків. При горінні будь-якого вуглеводню складу c n h 2n у кисні повітря спостерігається виділення парів води, вуглекислого газу, а також утворення достатньої кількості теплоти. Якісні реакції на алкени можна використовувати для виділення даних сполук серед інших речовин. Реакція гідратації (приєднання води) відбувається для несиметричних алкенів за правилом Марковнікова. Згідно з ним відбувається приєднання атома водню до того вуглецю, при якому міститься більша кількість водню. Гідроксид-іон при цьому буде прикріплюватися до вуглецю при подвійний зв'язку, при якому менше Н. За аналогічним механізмом і правилом алкени вступають в хімічну реакцію з молекулами галогеноводнів. Інтерес представляє і реакція полімеризації, в результаті якої утворюються високомолекулярні сполуки. Так, при виборі в якості вихідного мономеру етилену при каталітичної полімеризації утворюється поліетилен, який є цінною сировиною для хімічної промисловості.
Фізичні властивості
Перші представники гомологічного ряду етилену є газоподібними речовинами, практично не мають запаху. Вони погано розчинні у воді, розчиняються в органічних сполуках. Існує пряма залежність між збільшенням відносної молекулярної маси і температурами кипіння (плавлення), переходу від газоподібного стану до рідкому, твердому агрегатному стану.
Висновок
Де використовуються представники ненасичених вуглеводнів ряду етилену? Етилен є цінною сировиною для хімічного виробництва. З нього можна отримати стирол, вінілхлорид, етанол, оцтовий альдегід, кислоту, а також дихлоретан. При полімеризації алкенів утворюється полівінілацетат, мастильні масла, каучуки. У середньому світове виробництво поліетилену становить 100 мільйонів тонн на рік. У промислових обсягах пропілен потрібен для синтезу полімеру. Крім того, пропен є вихідною сировиною для виготовлення оксиду, ізопропанолу, кумолу, масляного альдегіду, гліцерину.Бутини в основному необхідні для створення поліізобутилену, метилетилкетону, бутилкаучуку, ізопрену. Ізобутилен є відмінним хімічною сировиною при виготовленні третинного бутанолу, бутилкаучуку, а також ізопрену. Саме ізобутилен необхідний для алкілування фенолів при виготовленні поверхнево-активних речовин. Сополімери з бутенами використовують в якості герметика і присадок до мастил. Вищі ненасичені вуглеводні ряду етилену використовують не тільки при виробництві полімерних матеріалів, але і у виробництві вищих органічних спиртів.