Алкены

Алкеном называется углеводород, имеющий в своем составе молекулу с одной двойной связью. Общая формула алкенов представлена в виде $С_nH_{2n}$.

Строение алкенов показано на примере этилена, являющийся первым членом ряда данного класса.

Атомы углерода при наличии двойной связи расположены в состоянии $sp^2$-гибридизации. Такие имеющиеся двойные связи заключаются в $ϭ$-связи, образованные при участии $sp^2$-гибридных орбиталей, а также π-связи, которые появились с помощью перекрытии р-орбиталей. Три $ϭ$-связи атома углерода направляются к верхушке треугольника, где имеется углеродный атом, находящийся посередине. Угол между связями равен 1200.

Молекула этилена будет представлена как плоская форма. Над и под плоскостью расположена электронная плоскость $π$-связи. Для остальных алкенов фрагмент будет плоским, если он прикрепляется к двойной связи. $Ϭ$-связь в соединении углерода будет сильнее, чем $π$-связь. За счет участия реагентов $π$-связь быстро разрывается. Молекулы этена и пропена имеют шаростержневую модель, которая отражается в их пространственных формах.

Модель молекулы этена

Модель молекулы пропена

Гомологический ряд

Все алкены характеризуются немного аналогичными физическими и химическими свойствами. Алкены, похожие между собой по строению, но отличающиеся на группу –$СН_2-$, носят название «гомологи». С их помощью образуется гомологический ряд.

Этен является первым представителем гомологического ряда. Он имеет формулу $С_2Н_4$.

Гомологический ряд продолжается за счет добавления в углеродную цепь группы –$СН_2-$, который показан в таблице:

Наименование	Формула
Этен	$С_2Н_4$
Пропен	$С_3Н_6$
Бутен	$С_4Н_8$
Пентен	$С_5Н_{10}$
Гексен	$С_6Н_{12}$
Гептен	$С_7Н_{14}$
Октен	$С_8Н_{16}$
Нонен	$С_9Н_{18}$

Изомерия

Рассмотрим изомерию.

1. Изомерия углеродного скелета

1. Изомерия положения двойной связи

$Н_2С=СН-СН_2-СН_2-СН_2-СН_3$
гексен-1

$Н_3С-СН=СН-СН_2-СН_2-СН_3$
гексен-2

1. Межклассовая изомерия (циклоалканы)

1. Геометрическая изомерия

Геометрические изомеры бутана-2

С помощью вращения двойной связи происходит разрушение π-связи. Здесь данный процесс отсутствует. Поэтому алкены имеют изомерию, заключающееся в расположении заместителей в одной или разных сторонах по двойной связи.

Номенклатура

Номенклатура изначально заключается в выборе главной цепи. Она представляется как самая длинная цепь атомов углерода в молекуле. Для главной цепи характерно наличие двойной связи.

Затем проставляем нумерацию атомов данной главной цепи, которая начинается там, где наиболее ближе расположена двойная связь.

На последнем этапе формируем название соединения. Номер атома углерода ставится в конце названия, где начинается двойная связь. В самом конце названия ставится суффикс -ЕН, который обозначает, что это соединение относится к алкенам.

Таким образом, алкены представляют собой непредельные алифатические углеводороды, молекулы которых имеют двойную связь. Наличие такой связи является главным отличием от предельных углеводородов.

Вы можете заказать написание статьи по химии для публикации на Студворк!

Тест по теме «Алкены»