Най-важното от урока
Алкените са ненаситени въглеводороди с една двойна връзка \( \text{C=C} \) и обща формула \( \text{C}_\text{n}\text{H}_{2\text{n}} \). Пример: етен \( \text{CH}_2=\text{CH}_2 \).
Химични свойства: Основно участват в присъединителни реакции, при които двойната връзка се разкъсва. Пример: \( \text{етен} + \text{H}_2 \rightarrow \text{етан} \).
Доказване: Наличието на двойна връзка се доказва с обезцветяване на бромна вода или разтвор на \( \text{KMnO}_4 \).
Полимеризация: Мономерите на алкените образуват полимери. Пример: от етен се получава полиетилен (пластмаса).
Химични свойства: Основно участват в присъединителни реакции, при които двойната връзка се разкъсва. Пример: \( \text{етен} + \text{H}_2 \rightarrow \text{етан} \).
Доказване: Наличието на двойна връзка се доказва с обезцветяване на бромна вода или разтвор на \( \text{KMnO}_4 \).
Полимеризация: Мономерите на алкените образуват полимери. Пример: от етен се получава полиетилен (пластмаса).
Алкените са ненаситени въглеводороди, чиито молекули съдържат една двойна въглерод-въглеродна връзка (\( \text{C=C} \)). Тази връзка е тяхната функционална група и определя химичните им свойства.Те са по-реактивни от алканите и участват в добавителни реакции.
Наименованията им се образуват от тези на съответните алкани, като наставката -ан се заменя с -ен.
Обща формула на алкените: \( \text{C}_\text{n}\text{H}_{2\text{n}} \) (за \( n \ge 2 \))
Етан (\( \text{C}_2\text{H}_6 \)) \(\rightarrow\) Етен (\( \text{C}_2\text{H}_4 \)), с формула \( \text{CH}_2=\text{CH}_2 \).
Пропан (\( \text{C}_3\text{H}_8 \)) \(\rightarrow\) Пропен (\( \text{C}_3\text{H}_6 \)), с формула \( \text{CH}_3\text{–CH=CH}_2 \).
Пропан (\( \text{C}_3\text{H}_8 \)) \(\rightarrow\) Пропен (\( \text{C}_3\text{H}_6 \)), с формула \( \text{CH}_3\text{–CH=CH}_2 \).
Каква е молекулната формула на алкена с 4 въглеродни атома (бутен)?
При n=4, по общата формула \( \text{C}_\text{n}\text{H}_{2\text{n}} \) получаваме \( \text{C}_4\text{H}_{2 \cdot 4} \), което е \( \text{C}_4\text{H}_8 \).
Най-характерните реакции за алкените са присъединителните. При тях двойната връзка се разкъсва (превръща се в проста) и към въглеродните атоми се присъединяват други атоми или атомни групи.
Хидриране: Присъединяване на водород (\( \text{H}_2 \)) в присъствие на катализатор (\( \text{Ni}, \text{Pt} \)). Получава се съответния алкан.
\[ \underset{\text{етен}}{\text{CH}_2=\text{CH}_2} + \text{H}_2 \xrightarrow{\text{Ni}} \underset{\text{етан}}{\text{CH}_3\text{–CH}_3} \]
Хидратация: Присъединяване на вода (\( \text{H}_2\text{O} \)) в кисела среда. Получава се алкохол.
\[ \underset{\text{етен}}{\text{H}_2\text{C}=\text{CH}_2} + \text{H–OH} \xrightarrow{\text{H}^+} \underset{\text{етанол}}{\text{H}_3\text{C–CH}_2\text{OH}} \]
Какъв продукт ще се получи при взаимодействието на етен с бром (\( \text{Br}_2 \))?
Двойната връзка се разкъсва и към всеки въглероден атом се присъединява по един бромен атом. Получава се 1,2-дибромоетан.
\[ \text{CH}_2=\text{CH}_2 + \text{Br}_2 \longrightarrow \text{BrCH}_2\text{–CH}_2\text{Br} \]
Това са реакции, които служат за доказване наличието на двойна \( \text{C=C} \) връзка чрез видима промяна (например обезцветяване на разтвор).
При пропускане на етен през бромна вода (кафяв разтвор на \( \text{Br}_2 \)) или през разтвор на калиев перманганат (\( \text{KMnO}_4 \), виолетов цвят), разтворите се обезцветяват. Това е доказателство за наличие на ненаситена (двойна или тройна) връзка. Алканите не реагират по този начин.
Как ще различите опитно в две епруветки дали има етан или етен?
Към двете епруветки се добавя бромна вода. В епруветката с етен разтворът ще се обезцвети, а в тази с етан няма да настъпи промяна.
Полимеризацията е процес, при който голям брой малки молекули (мономери) се свързват помежду си, образувайки една голяма молекула (макромолекула), наречена полимер.
При полимеризация на етен (мономер) се получава полиетен, известен като полиетилен (полимер), който се използва за направата на пластмасови изделия.
\[ \underset{\text{етен (мономер)}}{\text{n} (\text{CH}_2=\text{CH}_2)} \xrightarrow{\text{t, p, кат.}} \underset{\text{полиетен (полимер)}}{\text{(–CH}_2\text{–CH}_2\text{–)}_n} \]
Как се нарича продуктът, получен при полимеризация на пропен (\( \text{CH}_3\text{–CH=CH}_2 \))?
Полипропен (полипропилен).
Задачи за упражнение
Лесна: Кое от следните съединения е алкен: \( \text{C}_3\text{H}_8 \), \( \text{C}_4\text{H}_8 \), \( \text{C}_5\text{H}_{12} \)? Обосновете се.
Отговор: \( \text{C}_4\text{H}_8 \) е алкен, защото отговаря на общата формула \( \text{C}_\text{n}\text{H}_{2\text{n}} \) (при n=4, H=2*4=8). Останалите са алкани (\( \text{C}_\text{n}\text{H}_{2\text{n}+2} \)).
Средна: Какъв продукт се получава при хидратация (взаимодействие с вода) на етен и къде намира приложение?
Получава се етанол (\( \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \)), известен като етилов алкохол. Той се използва като разтворител, дезинфектант и в производството на алкохолни напитки.
Трудна: Предложете начин за получаване на 1,2-дибромоетан, като изходното вещество е етанол (\( \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} \)). Напишете съответните химични уравнения.
Процесът протича на два етапа:
1. Дехидратация на етанол до етен: \[ \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} \xrightarrow{\text{H}_2\text{SO}_4, t^\circ} \text{CH}_2=\text{CH}_2 + \text{H}_2\text{O} \] 2. Присъединяване на бром към етен: \[ \text{CH}_2=\text{CH}_2 + \text{Br}_2 \longrightarrow \text{BrCH}_2\text{–CH}_2\text{Br} \]
1. Дехидратация на етанол до етен: \[ \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} \xrightarrow{\text{H}_2\text{SO}_4, t^\circ} \text{CH}_2=\text{CH}_2 + \text{H}_2\text{O} \] 2. Присъединяване на бром към етен: \[ \text{CH}_2=\text{CH}_2 + \text{Br}_2 \longrightarrow \text{BrCH}_2\text{–CH}_2\text{Br} \]
