Hidrocarburi nesaturate: nomenclatură, proprietăți și exemple

Hidrocarburile nesaturate sunt cele care conțin cel puțin o legătură dublă carbon în structura lor, fiind capabile să conțină o legătură triplă deoarece saturația unei lanțuri înseamnă că a primit toți atomii de hidrogen din fiecare carbon și nu există perechi de electroni liberi în care pot intra mai mulți hidrogeni.

Hidrocarburile nesaturate sunt împărțite în două tipuri: alchene și alchine. Alkenurile sunt compuși de hidrocarburi care au una sau mai multe duble legături în molecula lor. Între timp, alchinele sunt compuși de hidrocarburi care au una sau mai multe legături triple în formula lor.

Alkenurile și alchinii sunt frecvent utilizate comercial. Acestea sunt compuși cu un nivel mai ridicat de reactivitate decât hidrocarburile saturate, ceea ce le face punctul de plecare pentru multe reacții generate de cele mai comune alkenuri și alchine.

nomenclatură

Hidrocarburile nesaturate sunt numite în mod diferit, în funcție de tipul de alchenă sau de alchin, folosind sufixele "-one" și "-ino".

Alchenele au cel puțin o dublă legătură carbon-carbon în structura lor și au formula generală _CnH2n, în timp ce alchinii conțin cel puțin o legătură triplă și sunt manevrați prin formula _CnH2n-2 .

Nomenclatorul alchenelor

Pozițiile dublei legături carbon-carbon trebuie să fie indicate pentru a denumi alchenele. Numele compușilor chimici care conțin legături C = C se termină cu sufixul "-eno".

Ca și în cazul alcaniilor, numele compusului de bază este determinat de numărul de atomi de carbon din lanțul cel mai lung. De exemplu, molecula CH2 = CH-CH2-CH3 va fi numită "1-butenă", dar cea a H3C-CH = CH-CH3 va fi numită "2-butenă".

Numerele care se observă în denumirile acestor compuși indică atomul de carbon cu cel mai mic număr din lanțul în care se găsește legătura C = C a alchenelor.

Numărul de atomi de carbon din acest lanț identifică prefixul numelui, similar cu alcanii ("met-", "et-", "pro-", "but-" etc.), dar întotdeauna folosind sufixul "-one “.

De asemenea, trebuie specificat dacă molecula este cis sau trans, care sunt tipuri de izomeri geometrici. Acesta este adăugat în denumire, cum ar fi 3-etil-cis-2-heptan sau 3-etil-trans-2-heptan.

Nomenclatorul alchinilor

Pentru a obține numele compușilor chimici care conțin legături triple C = C, numele compusului este determinat de numărul de atomi C din lanțul cel mai lung.

Similar cu cazul alchenelor, numele alchinilor indică poziția în care se găsește legătura triplă carbon-carbon; de exemplu, în cazurile de HC = C-CH2-CH3 sau "1-butin" și H3COC = C-CH3 sau "2-butin".

proprietăţi

Hidrocarburile nesaturate cuprind un număr mare de molecule diferite, astfel încât acestea au o serie de caracteristici care le definesc, care sunt identificate mai jos:

Link-uri duble și triple

Legăturile duble și triple ale alchenelor și alchinelor au caracteristici speciale care le diferențiază de legături simple: o singură legătură reprezintă cea mai slabă dintre cele trei, fiind formată printr-o legătură sigma între două molecule.

Legătura dublă este formată printr-o legătură sigma și pi, iar legătura triplă printr-o legătură sigma și două pi. Acest lucru face alkenes și alchine mai puternice și necesită mai multă energie pentru a rupe atunci când apar reacții.

În plus, unghiurile de legătură care se formează într-o legătură dublă sunt 120 °, în timp ce cele din legătura triplă sunt 180 °. Aceasta înseamnă că moleculele cu legături triple au un unghi liniar între acești doi atomi de carbon.

Izomerizarea cis-trans

În alchene și alți compuși cu dublă legătură, este prezentată o izomerizare geometrică, care diferă pe partea legăturilor în care se găsesc grupările funcționale care sunt legate la atomii de carbon implicați în această dublă legătură.

Atunci când grupările funcționale ale unei alchene sunt orientate în aceeași direcție în ceea ce privește dubla legătură, această moleculă este denumită cis, dar atunci când substituenții sunt în direcții diferite, se numește trans.

Această izomerizare nu este o diferență simplă în locație; compușii pot varia enorm numai prin faptul că au geometrie cis sau geometrie trans.

Compușii cis implică de obicei forțe dipol-dipol (care au o valoare netă de zero în trans); în plus, ele au o polaritate mai mare, puncte de fierbere și de topire și au o densitate mai mare față de partenerii lor trans. În plus, compușii trans sunt mai stabili și eliberează mai puțină căldură de combustie.

acritură

Alkenurile și alchinii au o aciditate mai mare în comparație cu alcani, datorită polarității legăturilor lor duble și triple. Ele sunt mai puțin acizi decât alcoolii și acizii carboxilici; și dintre cele două, alchinii sunt mai acide decât alchenele.

polaritate

Polaritatea alkenelor și alchinelor este scăzută, mai ales în compușii alchenă trans, ceea ce face ca acești compuși să fie insolubili în apă.

Chiar și așa, hidrocarburile nesaturate se dizolvă ușor în solvenții organici obișnuiți, cum ar fi eterii, benzenul, tetraclorura de carbon și alți compuși cu polaritate scăzută sau deloc.

Punctele de fierbere și topire

Datorită polarității scăzute, punctele de fierbere și de topire ale hidrocarburilor nesaturate sunt scăzute, aproape echivalente cu cele ale alcanilor care au aceeași structură de carbon.

Chiar și așa, alchenele au puncte de fierbere mai scăzute și puncte de topire decât alcani corespunzători, fiind capabili să scadă și mai mult dacă sunt de izomerism cis, așa cum s-a menționat anterior.

Spre deosebire de acestea, alchinele au puncte de topire și topire mai ridicate decât alcani și alchene corespunzătoare, deși diferența este de numai câteva grade.

În final, cicloalchenii au de asemenea temperaturi mai scăzute de topire decât cicloalcanele corespunzătoare, datorită rigidității dublei legături.