Chemia rep54

Wiązania te są rozmieszczone bardzo symetrycznie, tak że ich momenty dipolowe wzajemnie się równoważą. W rezultacie czi| steczka alkanu jest albo niepolama, albo bardzo słabo polarna.

Temperatura wrzenia i topnienia wzrasta w miarę zwiększania się liczby atomów węgla w cząsteczce. Proces wrzenia i topnic nia wymaga przezwyciężenia sił międzycząsteczkowych w cieczy i w ciele stałym; temperatura wrzenia i topnienia wzrasta, ponieważ ze wzrostem rozmiarów cząsteczki zwiększają się siły międzyczą steczkowe.

Pierwsze cztery związki z szeregu homologicznego n-alka-nów są gazami, lecz w wyniku wzrostu temperatury wrzenia i temperatury topnienia wraz ze wzrostem długości łańcucha, następnych trzynaście związków (C₅-C,₇) to ciecze, a związki zawierające 18 i więcej atomów węgla - ciała stałe.

Zgodnie z podstawową zasadą „podobne rozpuszcza podobne” alkany rozpuszczają się w rozpuszczalnikach niepolamych, takich jak benzyna, eter czy chloroform, są natomiast nierozpuszczalne w wodzie i innych silnie polarnych rozpuszczalnikach. Gęstość alkanów wzrasta ze wzrostem wielkości ich cząsteczek, ale nie przekracza wartości 0,8 g /cm³, tak więc gęstość wszystkich alkanów jest mniejsza od gęstości wody.

Węglowodory nienasycone

Alkeny

Alkeny zawierają mniej wodoru w stosunku do węgla niż alkany. Mogą przejść w alkany w wyniku addycji wodoru. Alkeny zostały również opisane jako produkty otrzymywane z alkanów w wyniku odszczepienia wodoru podczas krakingu.

Alkeny nazywa się również węglowodorami nienasyconymi, ponieważ zawierają wodór w ilości mniejszej niż maksymalnie możliwa. To nienasycenie cząsteczki można zlikwidować działając także innymi substancjami niż wodór, dlatego stanowi ono zasadniczą przyczynę charakterystycznych właściwości chemicznych alke-

Struktura cząsteczki etylenu 1'odwójne wiązanie węgiel - węgiel

Najprostszym przedstawicielem klasy alkenów jest etylen (den), C₂H₄. Atomy węgla mają dwie wspólne pary elektronowe:

	H	H
H H	\	/
H Ć :Ć H	C	=C
	/	\
etylen	H	H

Takie uwspólnienie dwóch par elektronowych nazywamy wiązaniem podwójnym. Podwójne wiązanie węgiel-węgiel jest charakterystyczną cechą struktury alkenu.

Mechanika kwantowa dostarcza dokładniejszego opisu cząsteczki etylenu oraz podwójnego wiązania węgiel-węgiel. W celu utworzenia wiązania z trzema innymi atomami atom węgla wykorzystuje trzy równocenne zhybrydyzowane orbitale sp², które powstały w wyniku zmieszania jednego orbitalu s z dwoma orbitalami p. Orbitale sp² leżą w tej samej płaszczyźnie co jądro atomowe węgla i skierowane są do wierzchołków trójkąta równobocznego, dlatego też kąt pomiędzy dowolną parą orbitali jest równy 120°. Taki układ trygonalny pozwala zhybrydyzowanym orbitalom na zajęcie w przestrzeni położeń najbardziej od siebie oddalonych. Podobnie jak wzajemne odpychanie orbitali sp³ prowadzi do tetraedycznego układu czterech wiązań, tak w przypadku orbitali sp² jest ono przyczyną trygonalnego układu trzech wiązań.

Tworząc orbitale sp² każdy atom węgla zużywa tylko dwa ze swoich trzech orbitali p. Pozostały orbital p składa się z dwóch równych pętli - jednej leżącej powyżej, a drugiej poniżej płaszczyzny wyznaczonej przez trzy orbitale sp² i jest obsadzony przez jeden