Back to the topics list

alkenlər

Alkenlərə giriş

Alkenlər ən azı bir karbon-karbon ikiqat bağının ( \(C=C\) ) olması ilə xarakterizə olunan üzvi kimyada karbohidrogenlərin əsas qrupudur. Bu ikiqat bağ alkenlərin kimyəvi reaktivliyini və fiziki xassələrini müəyyən edir. Onlar doymamış birləşmələrdir, yəni doymuş karbohidrogenlər olan alkanlarla müqayisədə daha az hidrogen atomuna malikdirlər.

Struktur və Bağlama

Alkenlərdə \(C=C\) ikiqat rabitə bir siqma ( \(\sigma\) ) və bir pi ( \(\pi\) ) rabitəsindən ibarətdir. \(\sigma\) rabitəsi orbitalların üst-üstə düşməsi, \(\pi\) rabitəsi isə \(p\) orbitallarının yan-yana üst-üstə düşməsi nəticəsində əmələ gəlir. Bu ikiqat bağ fırlanmanı məhdudlaşdırır, bəzi alkenlərdə izomerlərin (cis-trans izomerizmi) yaranmasına səbəb olur.

Alkenlər üçün ümumi düstur \(C_nH_{2n}\) təşkil edir ki, bu da onların alkan analoqlarından iki hidrogen atomunun az olduğunu göstərir ( \(C_nH_{2n+2}\) .

Nomenklatura

Alkenlər alkanlarla eyni əsas adlardan istifadə etməklə, lakin ikiqat bağın mövcudluğunu göstərmək üçün "-ene" şəkilçisi ilə adlandırılır. Qoşa bağın yeri addan əvvəl qoyulan nömrə ilə müəyyən edilir. Məsələn, propen ( \(C_3H_6\) ) birinci və ikinci karbon atomları arasında ikiqat bağa malikdir.

Fiziki xüsusiyyətlər

Alkenlər ümumiyyətlə qeyri-qütblü molekullardır və alkanlara oxşar fiziki xüsusiyyətlərə malikdirlər. Onlar suda həll olunmur, lakin üzvi həlledicilərdə həll olunur. Alkenlərin qaynama və ərimə nöqtələri molekulyar çəki ilə artır, lakin van der Waals qüvvələrinin daha az dərəcəsinə görə müvafiq alkanlarınkindən aşağı olur.

Kimyəvi reaktivlik

Alkenlərdəki ikiqat bağ onların ən əhəmiyyətli reaksiyalarının yeridir. O, həm elektron zəngin bir sahədir, onu elektrofillərin hücumuna həssas edir, həm də nukleofillərlə reaksiyalarda iştirak etməyə imkan verən elektron mənbəyidir. Alkenlərin əsas reaksiyalarına aşağıdakılar daxildir:

• Əlavə reaksiyalar: İkiqat bağın pi bağı qırıla bilər ki, bu da iki yeni atom və ya qrupun karbonlara əlavə olunmasına imkan verir. Buna misal olaraq etenin nikel katalizatorunun iştirakı ilə etana hidrogenləşməsini göstərmək olar: \(C_2H_4 + H_2 \rightarrow C_2H_6\)
• Halojen əlavəsi: Alkenlər halogenlərlə reaksiyaya girərək dihaloalkanlar əmələ gətirirlər. Məsələn, etene brom əlavə edildikdə 1,2-dibromoetan əldə edilir: \(C_2H_4 + Br_2 \rightarrow C_2H_4Br_2\)
• Nəmləndirmə: Alkoqolların əmələ gəlməsi üçün turşunun iştirakı ilə suyun əlavə edilməsi. Məsələn, etenin nəmləndirilməsi etanol əmələ gətirir: \(C_2H_4 + H_2O \rightarrow C_2H_5OH\)
• Oksidləşmə: Alkenlər şəraitdən və istifadə olunan vasitələrdən asılı olaraq müxtəlif birləşmələrə oksidləşə bilər. Yüngül oksidləşmə nümunəsi, bir alkenin epoksidə çevrildiyi epoksidləşmədir.
• Polimerləşmə: Bu, kiçik alken molekullarının (monomerlərin) uzun zəncirlər (polimerlər) əmələ gətirmək üçün birləşdiyi reaksiyadır. Buna misal olaraq etenin polietilen (polietilen) əmələ gətirmək üçün polimerləşməsini göstərmək olar.

İzomerizm

İkiqat bağ ətrafında məhdud fırlanma səbəbindən alkenlər cis-trans izomerizmi (və ya həndəsi izomerizm) nümayiş etdirə bilər. Bu tip izomerizm ikiqat bağın hər iki karbonuna iki fərqli qrup bağlandıqda baş verir. Cis izomerlərinin əvəzediciləri qoşa bağın eyni tərəfində, trans izomerlərində isə əks tərəfdə olur. Bu izomerizm birləşmələrin fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir.

Alkenlərin əhəmiyyəti

Alkenlər müxtəlif sahələrdə mühüm rol oynayır:

• Sənaye: Onlar polimerlərin, sürtkü yağlarının və digər kimyəvi maddələrin prekursorlarıdır.
• Kənd təsərrüfatı: Ethen böyüməyə və meyvələrin yetişməsinə təsir edən təbii bir bitki hormonudur.
• Tibb: Bəzi alkenlər əczaçılıq sintezində və antiseptik kimi istifadə olunur.

Alkenlərin nümunələri

Ümumi alkenlərə aşağıdakılar daxildir:

• Eten (etilen): Ən sadə alkendir və kimya sənayesində, xüsusən də polietilen istehsalında geniş istifadə olunur.
• Propen (propilen): Polipropilen istehsalında və digər kimyəvi maddələrin sintezi üçün xammal kimi istifadə olunur.
• Buten (butilen): Müxtəlif polimerlərin və kimyəvi maddələrin istehsalında istifadə olunan butenin bir neçə izomeri var.

Alkenlərin iştirak etdiyi təcrübələr

Alkenlərin reaktivliyini nümayiş etdirmək üçün ümumi bir təcrübə alkenə brom suyunun əlavə edilməsini əhatə edir. Bu təcrübədə brom suyunun (qəhvəyi) rəngi alkenlə reaksiyaya girəndə yox olur və bu, alkenin ikiqat bağ üzərindən rəngsiz dihaloalkan birləşməsini əmələ gətirdiyini göstərir. Bu üzvi birləşmələrdə doymamışlığın keyfiyyət testidir:

• Reaksiya: \(C_2H_4 + Br_2 \rightarrow C_2H_4Br_2\)
• Prosedur: Yoxlanılan alkenin məhluluna bir neçə damcı brom suyu əlavə edin. Əgər məhlul alkendirsə, bromlu su rəngsizləşəcək, bu da alkenin bromla reaksiya verdiyini göstərir.
• Müşahidə: Alkenlər bromlu su ilə reaksiyaya girərək, bromun qəhvəyi rəngini itirərək rəngsiz dihaloalkan birləşmələri əmələ gətirir. Alkanlar və doymuş birləşmələr reaksiya verməyəcək, brom suyu qəhvəyi qalır.

Nəticə

Alkenlər ən azı bir karbon-karbon ikiqat bağının olması ilə xarakterizə olunan üzvi birləşmələrin əsas sinifini təmsil edir. Bu ikiqat bağ alkenlərin unikal kimyəvi reaktivliyinə və fiziki xassələrinə cavabdehdir. Əlavə reaksiyalar vasitəsilə onlar müxtəlif məhsullar yarada bilər ki, bu da onları sənaye kimyəvi proseslərdə, kənd təsərrüfatında və əczaçılıqda mühüm əhəmiyyət kəsb edir. Bromlu su testi kimi eksperimental üsullar xarakterik reaktivliyə görə alkenləri tez müəyyən edə bilir. Alkenlərin və onların reaksiyalarının başa düşülməsi üzvi kimyanın təməl daşı təşkil edir və materialşünaslıqdan biokimyaya qədər müxtəlif sahələrdə irəliləyiş üçün vacib olan anlayışları təmin edir.