Dalībnieks:Kikinaatoors/Smilšu kaste

Alkēnu homoloģiskās rindas pirmais un vienkāršākais pārstāvis.

Alkēni (jeb olefīni) ir nepiesātinātie ogļūdeņraži, kas satur vienu dubultsaiti molekulās, kur oglekļa atomi veido taisnas vai sazarotas virknes. Vispārīgā formula: C_nH_2n. Tie ir bezkrāsas savienojumi un to homoloģiskās rindas pirmie 4 pārstāvji ir gāzes, bet tālākie - šķidras vai cietas vielas.

Dubultsaite apgrūtika molekulas daļu pagriešanos, tāpēc alkēniem ir iespējama cis - trans (E - Z) izomērija (nepieciešamais enerģijas daudzums ir tik liels, ka to vairs nevar uzskatīt par to pašu vielu).

Fizikālās īpašības

Alkēni ir bezkrāsaini, nepolāri un viegli uzliesmojoši savienojumi, bieži vien ar spēcīgu smaržu. To agregātstāvoklis ir atkarīgs no to molmasas, piemēram, etēns, propēns un butēns pastāv kā gāzveida vielas, turpretī pentēns, heksēns, heptēns kā šķidras vielas, kamēr 15 citi alkēni - cietā agregātstāvoklī. Alkēni ir vieglāki par ūdeni, līdz ar to tos praktiski nav iespējams tajā izšķīdināt (tos var izšķīdināt tikai organiskajos šķīdinātājos). Alkēnu viršanas temperatūra ir atkarīga no molekulmasas - jo lielāka molekulmasa, jo augstāka viršanas temperatūra.

Alkēnu rindas ogļūdeņraži

Formula	Nosaukums	Kušanas temperatūra, °C	Viršanas temperatūra, °C
${\ce {CH2 = CH2}}$	Etilēns	-169,5	-103,8
${\ce {CH3 - CH = CH2}}$	Propēns	-185,2	-47,7
${\ce {CH3 - CH2 -CH = CH2}}$	Butēns-1	-130,0	-6,4
${\ce {CH3 - HC = CH - CH3}}$	cis-butēns-2	-139,3	3,7
${\ce {CH3 - HC = CH - CH3}}$	trans-butēns-2	-105,8	0,9

Ķīmiskās īpašības

Alkēni ir ķīmiski aktīvāki par alkāniem, jo tiem ir divkāršā saite C=C, π un σ saite, kur lielāka reaģētspēja ir π saitei. π saites elektroniem ir lielāka enerģija nekā vienkāršās σ saites elektroniem. Alkēniem ir raksturīgas pievienošanās reakcijas dubultsaitei. Šajās reakcijās π saite pārtrūkst.

Alkēni katalizatora klātbūtnē pievieno ūdeņradi (hidrogenēšana):

${\ce {CH2 = CH2 + H2 -> H - CH2 - CH2 - H}}$

Alkēni viegli pievieno halogēnu:

${\ce {CH2 = CH2 + Br2 -> Br - CH2 - CH2 -Br}}$

Halogēnūdeņražu pievienošana:

${\ce {CH2 = CH2 + HBr -> H - CH2 - CH2 - Br}}$

Iegūšanas metodes

Ūdens atšķelšana no spirtiem (dehidratācija):

${\ce {HCH2CH2OH ->[k. H2SO4;t] CH2 = CH2 + H2O}}$

Halogēnūdeņražu atšķelšana no halogēnalkāniem:

${\ce {CH3CH2Cl + KOH ->[Spirts]CH3CH=CH2 + KCl + HOH}}$

Naftas termiskā krekinga rezultātā:

${\ce {CH3CH3 ->[Kat., t>500C] CH2=CH2 +H2}}$

Izmantošana

Alkēnu izmantošana ir tipiska daudzām tautsaimniecības un rūpniecības nozarēm. Alkēnus plaši izmanto kā ķīmiskās rūpniecības izejvielas. Piemēram, etilēns - no tā ražo etilēnglikolu, no kura tālāk ražo sintētiskās lavsāna šķiedras, antifrīzu, sprāgstvielas. Etilēnu polimerizējot augstā temperatūrā un spiedienā, veidojas polietilēns, no kā tālāk ražo plastmasu, sintētisko gumiju un degvielu. Atkarībā no savienojumu skaita polietilēna molekulā atkarīga tā cietība, no šķidras smērvielas, plēves, taras traukiem, līdz pat cietiem un īpaši izturīgiem industriālās infrastuktūras produktiem (caurules, veidgabali, apkures un drenāžas sistēmas elementi).

Tomēr alkēnus ir iespējams ne tikai izmantot kā izejvielu rūpnieciskos savienojumos, bet arī lai nogatavinātu augļus un dārzeņus veikalos un siltumnīcās.