Связи между атомами углерода содержащие более одной валентной пары электронов, называются ненасыщенными.
Характерной особенностью таких связей является то, что атомы углерода используют незадействованную связь для присоединения дополнительных атомов с высокой активностью, например, галогенов. При этом образуется абсолютно новое вещество. Галогеноуглеводороды используются в химической промышленности в качестве различного рода отвердителей, тушащих или охлаждающих агентов.
Углеводороды, содержащие одну или несколько двойных или тройных связей между атомами углерода, называются непредельными или ненасыщенными углеводородами.
Алкены (олефины).
Важной группой углеводородов, которые не встречаются в природе в свободном состоянии, но могут быть получены из нефти в процессе крекинга, являются алкены (по международной номенклатуре). Традиционное название углеводородов этого ряда – олефины. Все названия непредельных углеводородов ряда этилена оканчиваются суффиксом – ен.
Алкенами называются непредельные углеводороды, которые содержат одну двойную связь между атомами углерода, то есть количество атомов водорода в составе непредельных углеводородов всегда меньше, чем в предельных.
Общая формула алкенов С n H 2n, где n – целое число.
Простейшим из алкенов является этилен (этен):
Этилен - бесцветный газ со сладковатым запахом, незначительно растворимый в воде.
Двойная связь между атомами углерода не является прочной, поэтому алкены химически более активны, чем алканы. Как правило, алкены имеют более низкую температуру вспышки, нежели предельные углеводороды с таким же числом атомов углерода в составе молекул.
Название
Химическая формула
Температура кипения, оС
Температура вспышки, оС
Пределы воспламеняемости,%
Верхний
Нижний
Пентен (пропилен)
С5Н10
-48
-60
8,7
1,42
Алкены горят ярким коптящим пламенем. Для их полного сгорания требуется гораздо больше кислорода, чем для сгорания парафинов.
Как и алканы, алкены образуют целый ряд изомеров, причем такие изомеры отличаются не только структурой молекулы, но и расположением двойной связи между атомами углерода, а также пространственным расположением атомов элементов. Из-за наличия двойных связей алкены могут присоединять еще один атом водорода и, поэтому они могут вступать в реакцию с алканами.
Алкадиены.
Алкадиены являются ненасыщенными углеводородами и содержат
в составе молекулы две двойные связи между атомами углерода.
Названия диеновых углеводородов образуются от соответствующих названий предельных углеводородов с суффиксом – диен. Общая формула диеновых углеводородов С n Н2n-2
Также как и все остальные углеводороды алкадиены образуют изомеры, начиная с 5-го атома углерода. Изомеры, образующиеся при этом, различаются по скелетному расположению атомов углерода, по расположению двойных связей и по ориентации элементов молекулы в пространстве относительно оси симметрии. Простейшим представителем диеновых углеводородов является 1,3 бутадиен- С4Н6
Большинство алкадиенов используется как сырье для получения синтетических пластмасс. В частности бутадиен используется для получения синтетического каучука.
Алкины.
Алкины, или как их еще называют ацетиленовые углеводороды, являются непредельными углеводородами и содержат в структурной формуле молекул одну тройную связь между атомами углерода.
Все названия непредельных углеводородов ряда ацетилена оканчиваются суффиксом – ин. Общая формула для алкинов:
С n Н2n-2,
то есть точно такая же, как и для алкадиенов. Простейшими представителями этой группы являются:
Ацетилен (Этин)
и пропин
Характерными для алкадиенов химическими реакциями являются реакции присоединения, окисления и полимеризации. При взаимодействии ацетилена с соляной кислотой (HCl) образуется винил хлорид мономер (VCM), который может полимеризовываться в поливинил хлорид.
Винил хлорид (хлорвинил, хлорэтилен)
Винил хлорид используется при изготовлении диэлектрических пластмасс, искусственной кожи и т.д.
Ацетилен – бесцветный газ с характерным неприятным сладковатым запахом. Чрезвычайно взрывоопасен, горит с образованием коптящего пламени из за высокого содержания углерода. Для сравнения:
Ацетилен (Этин)
Характерными для алкадиенов химическими реакциями являются реакции присоединения, окисления и полимеризации. При взаимодействии ацетилена с соляной кислотой (HCl) образуется винил хлорид мономер (VCM), который может полимеризовываться в поливинил хлорид.