Diferència entre alcans i alquens

2024 Autora: Alex Aldridge | [email protected]. Última modificació: 2024-01-07 21:46

Diferència clau: alcans i alquens

Els alcans i els alquens són dos tipus de famílies d'hidrocarburs que contenen carboni i hidrogen a la seva estructura molecular. La diferència clau entre alcans i alquens és la seva estructura química; els alcans són hidrocarburs saturats amb la fórmula molecular general de C_nH_2n+2 i es diu que els alquens són un grup d'hidrocarburs insaturats ja que contenen un doble enllaç entre dos àtoms de carboni. Tenen la fórmula molecular general de C_nH_2n.

Què són els alcans?

Els alcans contenen només enllaços simples entre àtoms de carboni i hidrogen (enllaços C-C i enllaços C-H). Per tant, s'anomenen "hidrocarburs saturats". Segons el model d'hibridació orbital, tots els àtoms de carboni dels alquens tenen la SP³ hibridació. Formen enllaços sigma amb àtoms d'hidrogen, i la molècula resultant té la geometria d'un tetraedre. Els alcans es poden subdividir en dos grups segons la seva disposició molecular; alcans acíclics (C_nH_2n.+2) i alcans cíclics (C_nH _2n).

Què són els alquens?

Els alquens són els hidrocarburs, que contenen un doble enllaç carboni-carboni (C=C). "Olefines" és l'antic nom utilitzat per referir-se a la família dels alquens. El membre més petit d'aquesta família és l'etan (C₂H₄); s’anomenava gas olefià (en llatí: ‘oleum’ significa ‘oli’ + ‘facere’ significa ‘fer’) en els primers temps. Això és degut a que la reacció entre C₂H₄ i el clor dóna C₂H₂ Cl_{2, oli.}

Quina diferència hi ha entre alcans i alquens?

Estructura química d'alcans i alquens

Alcans: els alcans tenen la fórmula molecular general C_nH_2n+2. Metà (CH_{4) és l'alcà més petit.}

Nom	Fórmula química	Estructura acíclica
Metà	CH₄	CH₄
Ethane	C₂H₆	CH₃CH₃
Propà	C₃H₈	CH₃CH₂CH₃
Butà	C₄H₁₀	CH₃CH₂CH₂CH₃
Pentà	C₅H₁₂	CH₃CH₂CH₂CH_{2 CH}3
Hexà	C₆H₁₄	CH₃CH₂CH₂ CH_{2 CH}2_CH3
Heptà	C₇H₁₆	CH₃CH₂CH₂CH_{2 CH}2_CH2_CH3
Octane	C₈H₁₈	CH₃ CH₃CH₂CH_{2 CH}2_CH2_CH3_CH3

Alquens: els alquens tenen la fórmula química general de C_nH_{2n. Els alquens es consideren hidrocarburs insaturats ja que no contenen el nombre màxim d'àtoms d'hidrogen que pot tenir una molècula d'hidrocarbur.}

Nom	Fórmula química	Estructura
Ethene	C₂H₄	CH₂₌CH₂
Propè	C₃H₆	CH₃CH=CH₂
Butene	C₄H₈	CH₂₌CHCH₂CH_3, CH₃ CH=CHCH₃
Pentene	C₅H₁₀	CH₂₌CHCH₂CH₂CH_3, CH₃CH=CHCH₂CH₃
Hexene	C₆H₁₂	CH₂₌CHCH₂ CH₂CH₂ CH₃CH₃CH=CHCH₂CH₂ CH₃ CH₃CH₂CH₌CHCH_{2 CH}3
Heptene	C₇H₁₄	CH₌CHCH₂CH₂CH_{2 CH}2_CH3_CH3_CH=CH2 CH₂CH₂CH₂CH₃

Propietats químiques dels alcans i alquens

Alcans:

Reactivitat:

Els alcans són inerts a molts reactius químics. Això es deu al fet que els enllaços carboni-carboni (C-C) i carboni-hidrogen (C-H) són força forts, ja que els àtoms de carboni i hidrogen tenen gairebé els mateixos valors d'electronegativitat. Per tant, és molt difícil trencar els seus enllaços, tret que s'escalfen a temperatures força altes.

Combustió:

Els alcans poden cremar fàcilment a l'aire. La reacció entre alcans amb excés d'oxigen s'anomena "combustió". En aquesta reacció, els alcans es converteixen en diòxid de carboni (CO_{2) i aigua.}

C_nH_2n + (n + n/2) O₂ → n CO_{2 +} nH_2O

C₄H₁₀ + 13/2 O₂ → 4 CO 2 _{+ 5H}2_O

Butà Oxigen Diòxid de carboni Aigua

Les reaccions de combustió són reaccions exotèrmiques (destaquen calor). Com a resultat, els alcans s'utilitzen com a font d'energia.

Alquenes:

Reactivitat:

Els alquens reaccionen amb l'hidrogen en presència d'un catalitzador metàl·lic finament dividit per formar l'alcà corresponent. La velocitat de la reacció és molt baixa sense catalitzador.

La hidrogenació catalítica s'utilitza a la indústria alimentària per convertir olis vegetals líquids en greixos semisòlids per fer margarina i greixos sòlids per cuinar.

Propietats físiques dels alcans i alquens

Formularis

Alcans: els alcans existeixen com a gasos, líquids i sòlids. El metà, l'etan, el propà i el butà són gasos a temperatura ambient. Les estructures no ramificades de l'hexà, pentà i heptà són líquides. Els alcans que tenen un pes molecular més elevat són sòlids.

CH₄ a C₄H₁₀ són gasos

C₅H₁₂ a C₁₇H_{36són líquids i}

Els alcans amb pes molecular més elevat són sòlids tous

Alquens: els alquens mostren propietats físiques similars a l'alcà corresponent. Alquens que tenen pes moleculars més baixos (C₂H₄ toC₄H_{8) són gasos a temperatura ambient i pressió atmosfèrica. Els alquens que tenen un pes molecular més elevat són sòlids.}

Solubilitat:

Alcans: els alcans no es dissolen a l'aigua. Es dissolen en dissolvents orgànics no polars o poc polars.

Alquens: Els alquens són molècules relativament polars a causa de l'enllaç C=C; per tant, són solubles en dissolvents no polars o dissolvents de baixa polaritat. L'aigua és una molècula polar i els alquens són lleugerament solubles en aigua.

Densitat:

Alcans: les densitats dels alcans són inferiors a la densitat de l'aigua. El seu valor de densitat és de gairebé 0,7 g mL^-1, tenint en compte la densitat de l'aigua d'1,0 g mL^-1.

Alquens: les densitats dels alquens són inferiors a la densitat de l'aigua.

Punts d'ebullició:

Alcans: el punt d'ebullició dels alcans no ramificats augmenta suaument a mesura que augmenta el nombre d'àtoms de carboni i el pes molecular. En general, els alcans ramificats tenen punts d'ebullició més baixos en comparació amb els alcans no ramificats, i tenen el mateix nombre d'àtoms de carboni.