Verschil tussen alkanen en alkenen

Inhoudsopgave:

Belangrijkste verschil - Alkanen versus Alkenen
Wat zijn alkanen?
Wat zijn alkenen?
Overeenkomsten tussen alkanen en alkenen
Verschil tussen alkanen en alkenen

Belangrijkste verschil - Alkanen versus Alkenen

Koolwaterstoffen zijn verbindingen die zijn samengesteld uit C- en H-atomen. Deze koolwaterstofmoleculen hebben verschillende combinaties van C- en H-atomen en hebben verschillende geometrieën volgens de ruimtelijke ordening van de moleculen. Aangezien er tot nu toe duizenden koolwaterstoffen zijn ontdekt, zijn er verschillende classificaties voor deze verbindingen. Alkanen en alkenen zijn zulke twee categorieën. Beide soorten koolwaterstoffen zijn samengesteld uit vertakte, onvertakte en cyclische koolwaterstoffen. Het belangrijkste verschil tussen alkanen en alkenen is dat: alkanen zijn verzadigde koolwaterstoffen, terwijl alkenen onverzadigde koolwaterstoffen zijn.

Belangrijkste gebieden die worden gedekt

1. Wat zijn alkanen? - Definitie, nomenclatuur, eigenschappen en reacties 2. Wat zijn alkenen? - Definitie, nomenclatuur, eigenschappen en reacties 3. Wat zijn de overeenkomsten tussen alkanen en alkenen? – Overzicht van gemeenschappelijke functies 4. Wat is het verschil tussen alkanen en alkenen? – Vergelijking van de belangrijkste verschillen

Sleutelbegrippen: alifatisch, alkanen, alkenen, vertakte alkanen, ruwe olie, cyclische alkanen, koolwaterstoffen, lineaire alkanen, aardgas, verzadigde koolwaterstoffen, onverzadigde koolwaterstoffen

Wat zijn alkanen?

Alkanen zijn verzadigde koolwaterstoffen met de chemische formule CH_2n+2 (waarbij n een geheel getal is). Alkanen worden koolwaterstoffen genoemd omdat ze zijn samengesteld uit C- en H-atomen. Al deze atomen zijn met elkaar verbonden via enkele covalente bindingen. Omdat er geen dubbele of drievoudige bindingen zijn, worden alkanen verzadigde koolwaterstoffen genoemd.

Alkanen zijn een brede groep organische moleculen. Ze worden genoemd naar het aantal koolstofatomen en de zijgroepen waaruit ze bestaan. Het kleinste alkaan is methaan. In methaan is een centraal koolstofatoom gebonden aan 4 waterstofatomen. De IUPAC-nomenclatuur van alkanen is gebaseerd op Griekse voorvoegsels. Enkele voorbeelden worden gegeven in de onderstaande tabel.

Chemische formule	Koolstofatomen in een molecuul	Grieks voorvoegsel gebruikt	Naam van de Alkaan
CH₄	1	meth-	methaan
C₂H₆	2	eth-	ethaan
C₃H₈	3	prop-	Propaan
C₄H₁₀	4	Maar-	Butaan
C₅H₁₂	5	Pent-	pentaan

Volgens de structuur van alkanen zijn er drie hoofdtypen alkanen. Zij zijn;

lineaire alkanen zijn alkanen met rechte keten zonder zijgroepen die aan het alkaanmolecuul zijn gehecht. vertakte alkanen zijn moleculen met alkylgroepen als zijgroepen, maar het zijn verzadigde moleculen. Alkylgroepen zijn alkanen zonder één waterstofatoom en hebben dus een leeg punt om aan een koolstofatoom te hechten. cyclische alkanen zijn ringstructuren.

Figuur 1: Verschillende vormen van alkanen

De belangrijkste bronnen van alkanen zijn ruwe olie en aardgas. Deze brandstoffen bestaan voornamelijk uit alkaanmoleculen. Daarom kunnen we alkanen verkrijgen door aardolieraffinage. Een proces genaamd fractionele destillatie scheidt deze alkanen.

Alle alkanen zijn kleur- en geurloos. De smeltpunten en kookpunten nemen toe met de toename van het aantal koolstofatomen. Onder standaard temperatuur- en drukomstandigheden zijn sommige alkanen vloeistoffen en sommige zijn gasvormige verbindingen. Dit verschil is te wijten aan hun verschillende kookpunten. Alkanen vertonen isomerie. Een alkaanmolecuul kan structurele isomerie of stereo-isomerie hebben volgens zijn structuur en ruimtelijke rangschikking van het molecuul.

Een van de belangrijkste reacties die alkanen ondergaan, is de verbrandingsreactie. De verbranding van alkanen omvat de reactie tussen alkaan en moleculaire zuurstof. Deze reactie produceert koolstofdioxide, water en warmte. Bovendien kunnen alkanen halogeneringsreacties ondergaan. Daar moleculen zoals Cl₂ reageren met alkanen wanneer voldoende energie wordt geleverd. Deze reactie produceert alkylhalogeniden.

Wat zijn alkenen?

Alkenen zijn onverzadigde koolwaterstoffen met de chemische formule CH_2n. Dit worden koolwaterstoffen genoemd omdat alkenen alleen uit C- en H-atomen bestaan. Ze worden onverzadigd genoemd omdat ze zijn samengesteld uit ten minste één C=C dubbele binding. Daarom kan er geen alkeen zijn met slechts één koolstofatoom. Het eenvoudigste alkeen is C₂H₄. Kleine alkenen zijn gassen bij kamertemperatuur. Andere alkenen zijn vloeistoffen. Maar alkenen met een zeer groot aantal koolstofatomen bevinden zich in een wasachtige vaste toestand.

Figuur 2: Algemene structuur van alkenen

In de bovenstaande afbeelding zijn R1, R2, R3 en R4 alkylgroepen die identiek of verschillend van elkaar kunnen zijn.

Een alkeen kan een of meer dubbele bindingen hebben. Meestal zijn deze dubbele bindingen op een alternatieve manier gerangschikt. Alkenen zijn kleurloos en niet-polair. Alkenen worden beschouwd als reactieve moleculen vanwege de aanwezigheid van een dubbele binding. Deze dubbele binding bestaat uit een sigma-binding en een pi-binding. Deze pi-binding kan worden afgebroken; dit wordt het openen van de dubbele binding genoemd. Dan kunnen elektrofielen worden gehecht aan deze koolstofatomen die in een dubbele binding zaten. Dit worden additiereacties van alkenen genoemd.

Bovendien is polymerisatie een belangrijke reactie die alkenen kunnen ondergaan. Door de opening van de dubbele binding kunnen alkenen polymerisatie ondergaan. Hier wordt één alkeenmolecuul een monomeer genoemd. Dit leidt tot de productie van zeer belangrijke polymeren.

Alkenen vertonen geometrische isomerie. Dit wordt ook wel cis-trans isomerie genoemd. Bij het benoemen van een alkeen moet ook rekening worden gehouden met de cis-trans-geometrie van deze moleculen.

Overeenkomsten tussen alkanen en alkenen

Verschil tussen alkanen en alkenen

Definitie

alkanen: Alkanen zijn verzadigde koolwaterstoffen met de chemische formule CH_2n+2.

alkenen: Alkenen zijn onverzadigde koolwaterstoffen met de chemische formule CH_2n.

Chemische binding

alkanen: Alkanen zijn samengesteld uit slechts enkele bindingen.

alkenen: Alkenen zijn samengesteld uit dubbele bindingen en enkele bindingen.

Chemische formule

alkanen: De chemische formule voor alkanen is CH_2n+2.

alkenen: De chemische formule voor alkenen is CH_2n.

polymerisatie

alkanen: Alkanen kunnen geen polymerisatie ondergaan.

alkenen: Alkenen kunnen polymerisatie ondergaan.

Pi-obligaties

alkanen: Alkanen hebben geen pi-bindingen.

alkenen: Alkenen zijn samengesteld uit pi-bindingen.

Conclusie

Alkanen en alkenen zijn belangrijke koolwaterstoffen. Hoewel er overeenkomsten zijn tussen alkanen en alkenen, zoals niet-polair gedrag en onoplosbaarheid in water, hebben ze veel verschillende kenmerken. Het belangrijkste verschil tussen alkanen en alkenen is dat alkanen verzadigde koolwaterstoffen zijn, terwijl alkenen onverzadigde koolwaterstoffen zijn.

Referenties:

1. "Alkanen: definitie, eigenschappen, formule en voorbeelden." Study.com, hier beschikbaar. Geraadpleegd op 21 aug. 2017.2. Libreteksten. "Reactiviteit van alkenen." Chemie LibreTexts, Libretexts, 28 februari 2017, hier beschikbaar. Geraadpleegd op 21 aug. 2017.