Alkeni

Eten

Alkeni su aciklički nezasićeni ugljikovodici koji u molekuli pored jednostrukih imaju i dvostruke kovalentne veze.

Homologni niz

Opća formula homolognog niza alkena je C_nH_2n, a članovi (izuzevši eten) se razlikuju po skupini CH₂. Imena im se izvode iz imena alkana s jednakim brojem atoma C, osim što umjesto nastavka -an imaju nastavak -en.

Redni broj	Ime	Molekulska formula	Sažeta strukturna formula
1.	eten	C2H4	H2C = CH2
2.	propen	C3H6	CH3 - CH = CH2
3.	buten	C4H8	CH3 - CH2 - CH = CH2
4.	penten	C5H10	CH3 - (CH2)2 - CH = CH2
5.	heksen	C6H12	CH3 - (CH2)3 - CH = CH2
6.	hepten	C7H14	CH3 - (CH2)4 - CH = CH2
7.	okten	C8H16	CH3 - (CH2)5 - CH = CH2
8.	nonen	C9H18	CH3 - (CH2)6 - CH = CH2
9.	deken	C10H20	CH3 - (CH2)7 - CH = CH2

Svojstva

Fizička

Fizička svojstva alkena općenito su jednaka fizičkim svojstvima alkana. Ona također ovise o broju i rasporedu atoma ugljika u molekuli.

Agregatno stanje:

• 2-4 atoma C: plinovi
• 5-17 atoma C: tekućine
• više od 17 atoma C: krutine

Vrelište im raste s porastom relativne molekularne mase, a pada s većim stupnjem razgranatosti lanca.

Slabo se otapaju u vodi (ali bolje od alkana), a dobro se otapaju u organskim otapalima.

Kemijska

Alkeni su kemijski aktivni spojevi zbog specifične strukture dvostruke kovalentne veze. Ona se sastoji od slabe π-veze (pi-veza) i čvrste σ-veze (sigma-veza). Pri reakciji, π-veza se kida te se na nju vežu atomi (ili skupine atoma) drugog reaktanta, a σ-veza ostaje u vidu jednostruke kovalentne veze.

Reakcije alkena:

1. s halogenim elementima
2. s hidridima halogenih elemenata
3. s vodikom, uz katalizator (platinu)
4. lako se oksidiraju
5. lako se polimeriziraju
6. zapaljeni na zraku gore tvoreći ugljikov(IV) oksid i vodu.

Prvih pet reakcija odvijaju se elektrofilnom adicijom na dvostruku kovalentnu vezu.
1. primjer: reakcija propena s klorom

 CH3 - CH = CH2   +   Cl2   →   CH3 - CH - CH2
                                      |    |
                                      Cl   Cl

2. primjer: reakcija butena s bromovodikom

 CH3 - CH2 - CH = CH2   +   HBr   →   CH3 - CH2 - CH - CH2
                                                  |    |
                                                  Br   H

Naravno, zadnja skupina produkta mogla se pisati i samo "CH₃", ali je zbog preglednosti jedan atom vodika ostavljen "sa strane".

Adicija hidrida halogenih elemenata (npr. ova iz 2. primjera) vrši se prema Markovnikovom pravilu: vodik iz hidrida uvijek se veže na onaj atom ugljika koji je bogatiji vodikom.

Nazivlje

Nazivlje (po IUPAC-u) je jednako kao i nazivlje alkana, samo što treba voditi računa o položaju dvostruke kovalentne veze - atomi spojeni dvostrukom vezom trebaju dobiti što manji broj.

1. Određuje se najduži lanac atoma C u spoju - ovisno o broju atoma C u lancu, određuje se "glavni" naziv (npr. buten), koji se piše na kraju.
2. Numeriraju se atomi C, vodeći računa o smjeru brojanja: atomi C spojeni dvostrukom vezom trebaju dobiti što manji broj. Osim toga, atomi C koji na sebe imaju vezan neki drugi atom ili skupinu atoma trebaju dobiti što manji mogući broj. Pri tome se atomi vodika ne računaju. Broj prvog atoma C na kojem je dvostruka kovalentna veza piše se prije "glavnog" naziva spoja.
3. Izvodi se naziv spoja: prvo se napiše broj atoma C na koji je vezan atom ili skupina atoma, a zatim naziv tog atoma ili skupine. Nazivi atoma ili skupina navode se abecednim redom, a između elemenata (brojevi te nazivi atoma ili skupina) pišu se povlake. Ako su na jedan atom C vezana dva ili više atoma (ili skupina), broj tog atoma se piše dva (ili više) puta, brojevi se odvajaju zarezom, a nazivu atoma ili skupine dodaje se prefiks - grčki broj atoma ili skupine.

Primjer:

        CH3           CH3
        |             |
  CH3 - CH - C = CH - CH - CH3
             |
             Br

1. Postoji samo jedan mogući lanac atoma C, pa to nije problem. U lancu postoji šest atoma C, pa znamo da se radi o heksenu.
2. Smjer brojenja određen je položajem dvostruke kovalentne veze. No, pošto je u ovom spoju ta veza u sredini, gledamo drugi dio pravila. Drugi atomi slijeva i zdesna imaju na sebe vezanu skupinu, pa je opet svejedno. Ali zato treći atom slijeva ima na sebe vezan brom, a treći zdesna nema ništa vezano. Zato brojimo atome C slijeva.
3. Na drugi i peti atom C vezan je po jedan metil, a na treći atom C vezan je atom broma. Brom je po abecedi prije metila, pa njega pišemo prvog. Dvostruka kovalentna veza je na trećem atomu C, pa prije "glavnog" naziva (heksen) pišemo broj 3. Dakle, naziv ovog alkena prema IUPAC-u je 3-brom-2,5-dimetil-3-heksen.

Strukturna

Strukturna izomerija je pojava dva ili više spoja imaju jednaku molekulsku formulu i molekulsku masu, ali se razlikuju po rasporedu atoma (a time i svojstvima). Strukturna izomerija alkena principu je jednaka strukturnoj izomeriji alkana.

Konfiguracijska

Konfiguracijski izomeri su stereoizomeri kod kojih se promatra položaj istovrsnih (skupina) atoma u odnosu na ravninu u kojoj se nalazi dvostruka kovalentna veza. Istovrsni atomi (ili skupine) mogu biti na istoj strani u odnosu na tu ravninu ili na suprotnim stranama. 2-buten ima dva strukturna izomera:

• cis-2-buten (Z-2-buten) - istovrsni atomi i skupine atoma su na istoj strani:

 CH3     CH3
  \     /
   C = C
  /     \
 H       H

• trans-2-buten (E-2-buten) - istovrsni atomi i skupine atoma su na suprotnim stranama:

 CH3     H
  \     /
   C = C
  /     \
 H       CH3

{Struktura alkena)

Vec je poznata gradja molekule etena i naglaseno je da svi atomi leze u jednoj ravnini. Takva gradja molekule etena uvjetovana je sp2 hibridizacijom ugljikova atoma.Dvostruka veza se sastoji od sigma i Pi veze. Sigma veza se ostvaruje preklapanjem elektronskih oblaka sp2 hibridnih orbitala na pravcu ugljik-ugljik,a Pi veza bocnim preklapanjem elektronskih oblaka nehibridiziranih pz orbitalakoje se rasprostiru okomito na ravninu koju cine tri sp2 hibridne orbitale atoma ugljika.U molekulama razlicitih alkena mjerenjem je nandjeno da valelntni uglovi iznose oko 120*(stepeni). Mnogi prirodni spojevi, narocito oni dobiveni iz bilja su alkeni s dvije ili vise dvostrukih veza.Dvije dvostruke veze na jednom ugljikovom atomu zovu se KUMULIRANE DVOSTRUKE VEZE.Ako se dvostruka i jednostruka veza izmjenjuju jedna za drugom kaze se da su to KONJUGIRANE DVOSTRUKE VEZE.Spojevi s kumuliranim dvostrukim vezama vrlo su rijetki , ali se ipak nalaze u pigmentima nekih algi.Spojevi s konjugiranim dvostrukim vezama mnogo su cesci ....