תכונות כימיות של אלקנים (פחמימנים אליפטים רוויים)
לאלקנים כל אטומי הפחמן שלהם מחוברים בקשרים בודדים, מה שהופך אותם ליציבים מבחינה מבנית. הם עוברים בעיקר את התגובות הבאות:
תגובות החלפה: תחת אור, אטומי מימן באלקנים יכולים להיות מוחלפים בהלוגנים, המייצרים הלואלקנים ומימן הלידים. תגובת ההחלפה בין מתאן לכלור היא דוגמה טיפוסית, המתקדמת בהדרגה כדי להניב תוצרי החלפה מרובים.
תגובת חמצון (בעירה): אלקנים דליקים, ושריפה מלאה מייצרת פחמן דו חמצני ומים. הנוסחה הכללית היא: CnH2n + 2 + 3n + 1 2 O2= = = (הצתה) nמְשׁוּתָף 2 + (n + 1)H2OC nמְשׁוּתָף 2 + (n+1)H2O. מתאן בוער בלהבה כחולה חיוורת ואינו מגיב עם תמיסת אשלגן פרמנגנט חומצי בטמפרטורת החדר (אין תופעה ברורה).
תגובת סדק: בטמפרטורות גבוהות, אלקנים עוברים שבירה של שרשרת והתפלגות כדי לייצר אלקנים ואלקנים עם מספר פחמן נמוך יותר. זוהי תגובת ליבה בייצור פטרוכימי. 1. מחזוריות של דה-הידרוגנציה: אלקנים C6-C8 ישרים- יכולים לעבור מחזור דה-הידרוגנציה ליצירת פחמימנים ארומטיים מבוססי בנזן.
מאפיינים כימיים של אלקנים (המכילים פחמן-קשרי פחמן כפולים, פחמימנים אליפטים בלתי רוויים)
מבני קשר כפול הם מאוד תגובתיים ויכולים לעבור סוגים שונים של תגובות:
תגובות חמצון: דליק, מייצר להבה בהירה עם עשן שחור; הקשר הכפול יכול להתחמצן על ידי אשלגן פרמנגנט חומצי, מה שגורם לתמיסת פרמנגנט אשלגן חומצי להפיג צבע.
תגובות תוספת: אטומי פחמן בלתי רווי יכולים להתחבר ישירות עם אטומים/קבוצות אחרות ליצירת תרכובות חדשות. תגובות אופייניות כוללות:
תוספת עם ברום: מפיג צבע מי ברום/ברום בתמיסת פחמן טטרכלוריד. נוסחת התגובה היא:
CH₂=CH₂ + Br₂ → CH₂Br−CH₂ =CH₂ + Br₂ →CH₂Br−CH₂ Br מגיב עם מימן ליצירת אלקנים, עם מימן כלורי ליצירת פחמימנים כלוריים, ועם מים ליצירת אלכוהול (שיטה תעשייתית לייצור אתנול).
פילמור תוספת: תחת פעולת זרז, קשרים כפולים נפתחים, וכתוצאה מכך פילמור ליצירת תרכובות במשקל מולקולרי גבוה, כגון פילמור של אתילן ליצירת פוליאתילן:
n CH2=CH2===זרז
[− CH2− CH2−]
n nCH2 =CH2
=== זרז
[−CH2−CH2−]
n
תוספת מיוחדת של דינים: דינים כגון 1,3-בוטאדיאן מציגים גם מוצרים של 1,2 תוספת וגם 1,4 תוספת.
מאפיינים כימיים של אלקינים (המכילים קשר משולש-פחמן, פחמימנים אליפטים בלתי רוויים)
מבנה הקשר המשולש מגיב יותר מהקשר הכפול, ומאפייני התגובה שלו דומים לאלו של אלקנים:
תגובות חמצון: דליק, מייצר להבה בהירה מאוד ועשן שחור צפוף; הקשר המשולש יכול להתחמצן על ידי אשלגן פרמנגנט חומצי, מה שגורם לתמיסת פרמנגנט אשלגן חומצי להפיג צבע.
תגובות הוספה: יכול לעבור הוספה שלב; 1 מול של קשר משולש יכול להגיב עם מקסימום 2 מול של תוסף. לדוגמה, אצטילן מוסיף לכמות קטנה של מי ברום ליצירת CHBr=CHBr, ומוסיף למי ברום עודף ליצירת CHBr2−CHBr2−CHBr2; הוא יכול גם לעבור תגובות הוספה עם מימן, מימן כלורי, מים וכו'. פילמור הוספה: תחת פעולתו של זרז, פולימרים יכולים ליצור תרכובות במשקל מולקולרי גבוה. לדוגמה, אצטילן מתפלמר ליצירת פוליאצטילן:
n CH≡ CH====זרז
[− CH= CH−]
n nCH≡CH
=== זרז
[-CH=CH-]
n