Основные различия между предельными (алканами) и непредельными (алкенами, алкинами, аренами) углеводородами заключаются в типе химической связи между атомами углерода, их химической активности и составе молекул. 1. Тип связи и строение молекул Главное отличие кроется в характере насыщения углеродного скелета атомами водорода.
- Предельные углеводороды (Алканы): Содержат только одинарные (одинарные сигма-связи) связи . Каждый атом углерода находится в состоянии -гибридизации и соединен с максимально возможным числом атомов водорода. Их общая формула — . Непредельные углеводороды: Содержат кратные связи (двойные или тройные) между атомами углерода. Из-за наличия таких связей они содержат меньше атомов водорода, чем могли бы при том же количестве углерода.
- Алкены: Одна двойная связь ( ), формула . Алкины: Одна тройная связь ( ), формула .
2. Химическая активность Тип связи напрямую определяет, как вещество вступает в реакции.
| Характеристика | Предельные (Алканы) | Непредельные (Алкены/Алкины) |
|---|---|---|
| Реакционная способность | Низкая (малоактивны) | Высокая |
| Типичные реакции | Замещение: атомы водорода постепенно заменяются на другие атомы (например, галогены). | Присоединение: кратная связь разрывается, и к атомам углерода присоединяются новые элементы. |
| Отношение к окислителям | Устойчивы к раствору марганцовки ( ) и бромной воде. | Легко окисляются; характерно обесцвечивание бромной воды и раствора марганцовки. |
| Полимеризация | Не способны к образованию полимеров. | Легко образуют полимеры (например, полиэтилен из этилена). |
3. Геометрия молекул
- Предельные: Имеют зигзагообразное или тетраэдрическое строение. Молекулы гибкие, возможно свободное вращение вокруг одинарных связей . Непредельные: В местах кратных связей молекула становится жесткой и плоской (в случае двойной связи) или линейной (в случае тройной). Свободное вращение вокруг двойной связи невозможно, что приводит к появлению геометрических (цис-транс) изомеров.
4. Физические свойства Хотя температуры кипения и плавления у обоих классов растут с увеличением молекулярной массы, непредельные углеводороды обычно имеют чуть более низкие температуры кипения и плавления по сравнению с соответствующими им алканами из-за менее плотной упаковки молекул. Резюме: Предельные углеводороды химически инертны и полностью "насыщены" водородом, в то время как непредельные стремятся вступить в реакцию, чтобы разрушить кратную связь и перейти в состояние предельных соединений. Я могу составить для вас таблицу с конкретными примерами реакций горения или галогенирования для обоих классов соединений. Хотите, чтобы я это сделал?
Форма ответа
Ответы и вопросы пользователей