Hydrocacbon là những hợp chất có chứa nguyên tử cacbon và hydro. Các nguyên tử này được liên kết với nhau ở dạng phân tử bằng các loại liên kết hóa học khác nhau. Hydrocacbon có ba loại chính - ankan, anken và ankin.
Alkanes vs Alkenes vs Alkynes
Sự khác biệt chính giữa ankan, anken và ankin là ankan tạo liên kết đơn giữa các nguyên tử cacbon trong khi anken tạo liên kết đôi trong khi anken tạo liên kết ba giữa các nguyên tử cacbon.
Ankan còn được gọi là parafin. Các giá trị của nguyên tử bốn cacbon được lấp đầy bởi nguyên tử hydro. Loại ankan đơn giản nhất là metan, etan, và thậm chí cả propan. Nó được sử dụng rộng rãi cho các quy trình công nghiệp khác nhau.
Trong khi các anken được gọi là đien. Chúng là những hiđrocacbon không no vì sự hiện diện của một liên kết đôi. Chúng có thể được kết hợp vào tất cả các kích thước của vòng gọi là xycloalkenes. Loại anken đơn giản nhất là etilen, propen, và các loại khác và có thể được điều chế trong phòng thí nghiệm.
Mặt khác, các alkyne được gọi là trienes. Alkynes rất dễ bắt lửa và các alkyne đơn giản hơn thường tồn tại ở trạng thái khí và khi hợp chất trở nên lớn hơn, hợp chất có thể được tìm thấy ở dạng chất lỏng hoặc thậm chí ở dạng chất rắn.
Bảng so sánh giữa ankan, anken và ankan
| Các thông số so sánh | Ankan | Anken | Alkynes |
| Liên kết giữa các nguyên tử cacbon | Đơn trái phiếu | Liên kết đôi | Liên kết ba |
| Tính chất vật lý | Không màu, trọng lượng phân tử thấp, nhiệt độ sôi cao và có thể tồn tại ở dạng rắn, lỏng và khí | Không màu, không phân cực, dễ cháy, mùi mạnh, tồn tại ở dạng khí ở nhiệt độ phòng và có khối lượng phân tử lớn hơn | Không mùi và không màu (ngoại lệ - các alkyne có mùi đặc biệt), có nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy cao với cấu trúc phân tử lớn hơn |
| Tính chất hóa học | Không phản ứng với các hợp chất hóa học khác hoặc các gốc tự do, là axit yếu, phản ứng với thuốc thử electrophin và phản ứng với oxy và hydro | Ít tan trong nước, các anken có chuỗi phân tử dài hơn có nhiệt độ sôi cao, độ phân cực của ankan phụ thuộc vào nhóm chức | Hơi có tính axit và âm điện, và dễ bắt lửa |
| Đơn xin | Được sử dụng trong nấu ăn, sưởi ấm, khí hóa lỏng (LPG), khí tự nhiên, bình xịt aerosol, trong động cơ đốt trong và các loại khác | Được sử dụng trong quá trình tổng hợp nhựa, rượu, nhiên liệu, vinyl clorua, etanol, axit acrylic, este glycerol, cao su tổng hợp và sản xuất dầu thô và khí tự nhiên, v.v. | Được sử dụng trong y học, dược phẩm và các ứng dụng điều chế thuốc khác, tổng hợp polyme, PVC và cao su. Nó được sử dụng phổ biến và trong các ngành công nghiệp để làm chín trái cây và các quá trình khác |
| Thí dụ | Mêtan, etan | Ethene, Propene | Ethyne, propyne |
Alkane là gì?
Ankan là loại hiđrocacbon no có nguyên tử hiđro và cacbon được sắp xếp theo cấu trúc cây. Các liên kết cacbon-cacbon trong ankan là liên kết đơn. Định nghĩa của IUPAC (International Union Od Pure and Applied Chemistry) về ankan là “hiđrocacbon mạch hở có nhánh hoặc không phân nhánh có công thức chung là Cn H (2n + 2)”.
Phép lai của ankan là sp3. Nó chứa bốn dấu hiệu của liên kết và được liên kết bởi các nguyên tử cacbon. Chuỗi nguyên tử cacbon dài nhất liên kết với nhau được gọi là bộ xương cacbon và được sử dụng để xác định kích thước của ankan.
Các ankan còn được gọi là parafin vì chúng thể hiện các đặc điểm giống như sáp ở nhiệt độ và áp suất môi trường tiêu chuẩn nhất định (SATP). Các ankan có thể được phân loại thêm tùy thuộc vào cấu trúc - ankan mạch thẳng hay ankan mạch hở.
Nếu ankan có nhiều hơn ba nguyên tử cacbon, nó có thể được sắp xếp theo nhiều cấu trúc khác nhau và điều này tạo thành cơ sở của các đồng phân cấu trúc. Các ankan được sử dụng rộng rãi trong dầu mỏ, dầu thô và khí đốt tự nhiên. Các ví dụ khác nhau về metan, etan, propan, butan, pentan, hexan, heptan, octan và các loại khác nhau.
Anken là gì?
Anken là một loại hiđrocacbon không no có một liên kết đôi cacbon - cacbon. Chúng là các hợp chất không phân cực và rất dễ phản ứng. Liên kết đôi của các nguyên tử cacbon được liên kết bằng liên kết sigma và liên kết pi. Liên kết này rất mạnh và ổn định hơn hầu hết các liên kết cộng hóa trị đơn.
Liên kết đôi ngắn hơn. Độ dài liên kết của các anken là 133 pm hoặc 1,33 Å. Phép lai của các anken là sp2. Các anken không quay tự do vì tốn năng lượng để phá vỡ. Các góc liên kết của một anken cách nhau khoảng 120 °.
Anken là những hợp chất ổn định nhưng trải qua một số phản ứng như phản ứng cộng, phản ứng hydro hóa, hydrat hóa, halogen hóa, hydro hóa, oxy hóa, tạo halohydrin, trùng hợp, tạo phức kim loại, alkyl hóa, và nhiều phản ứng khác.
Alkynes được sử dụng rộng rãi trong quá trình tổng hợp nhựa, rượu, nhiên liệu, vinyl clorua, etanol, axit acrylic, este glycerol, cao su tổng hợp, sản xuất dầu thô và khí tự nhiên, và một số quy trình công nghiệp khác. Ví dụ về anken là etilen, propen, buten, pentene, hexene, heptene, octene, nonene và các đồng phân khác.
Alkyne là gì?
Ankin là những hiđrocacbon không no có chứa một liên kết ba cacbon. Alkynes ban đầu được gọi là axetylen. Góc liên kết giữa các nguyên tử cacbon là 180 °. Các alkyne có cấu trúc giống hình que. Chúng còn được gọi là olefin.
Độ dài liên kết giữa các nguyên tử C rất ngắn và 121 pm. Liên kết ba có độ bền liên kết mạnh vào khoảng 839 kJ / mol. Nó có sự lai hóa sp trong đó các obitan s và p xen phủ lẫn nhau và tạo thành liên kết ba.
Alkynes được đặt tên bằng cách theo sau một hậu tố là "thụt vào" sau đó. Alkynes có thể được tổng hợp bằng một số quá trình như crackinh hoặc dehydro hóa. Alkynes là một nhóm chức phản ứng và có thể có các phản ứng sau đây như hiđro hóa, cộng halogen, hyđrat hóa, phản ứng điều chế, khử chu kỳ, oxi hóa hoặc trime hóa.
Alkynes được sử dụng rộng rãi trong dược phẩm, dược phẩm và các ứng dụng điều chế thuốc khác. Cũng được sử dụng để tổng hợp polyme, PVC và cao su. Nó thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp để làm chín trái cây. Ví dụ về các alkyne là propyne, butyne, pentyne, hexyne và những chất khác.
Sự khác biệt chính giữa ankan, anken và ankan
Sự kết luận
Ankan, anken, ankin đều thuộc loại hiđrocacbon và không có nhóm chức. Chúng có vẻ như các hợp chất tương tự nhưng có sự khác biệt rõ ràng. Dưới mỗi loại, có thêm các loại phụ và được nghiên cứu chi tiết trong chủ đề.
Các ankan, anken, ankin được sử dụng trong các quá trình hàng ngày. Chúng có một vai trò quan trọng trong các ngành công nghiệp và quy trình sản xuất khác nhau. Các đặc điểm và chức năng của tất cả các hợp chất là khác nhau và do đó ứng dụng của chúng cũng khác nhau và đa dạng.
