Физические свойства алкенов

Как и в гомологическом ряду метана, первые члены этиленового ряда - вещества газообразные. Олефины с числом углеродных атомов от 5 до 17 - жидкости, высшие же гомологи при обычной температуре - твердые кристаллические вещества.

Олефины с нормальной цепью углеродных атомов кипят при более низкой температуре, чем разветвленные. Температура кипения олефинов зависит и от положения двойной связи - перемещение двойной связи в центр молекулы повышает температуру кипения. Цис-изомеры кипят обычно выше, чем транс-изомеры.

Плотность олефинов выше, чем у соответствующих алканов. Олефины плохо растворимы в воде, но лучше, чем парафины. Олефины образуют растворимые комплексы с водными растворами солей тяжелых металлов (например, в растворах Cu₂Cl₂).

Молярные теплоты образования этиленовых углеводородов приблизительно на 40 ккал/моль меньше, чем у соответствующих предельных углеводородов.

Теплота образования этилена из элементов -14,5 ккал/моль, т.е. этилен - соединение эндотермическое.

Физические свойства некоторых этиленовых углеводородов приведены в табл.3.2

Таблица 3.2

Углеводород	Т. пл., °С	Т. кип., °С	Плотность, d4^20	Показатель пре-ломления, nd^20
Этилен СН2=СН2	-169,2	-103,8	0,570	1,3630
Пропилен СН2=СН-СН3	-185,2	-47,7	0,610	1,3623
1-Бутен СН2=СН-С2Н5	-185,3	-6,7	0,630	1,3777
цис-2-Бутен СН3-СН=СН-СН3	-138,9	3,5	0,644	1,3992
транс-2-Бутен СН3-СН=СН-СН3	-105,9	0,9	0,660	1,3842
Изобутилен СН2=С(СН3)-СН3	-140,8	-6,9	0,631	1,3798
1-Пентен СН2=СН-СН2-СН2-СН3	-165,2	30,1	0,641	1,3715
цис-2-Пентен СН3-СН=СН-СН2-СН3	-151,4	37,0	0,656	1,3822
транс-2-Пентен СН3-СН=СН-СН2-СН3	-140,2	36,4	0,649	1,3793
2-Метил-1-бутен СН2=С(СН3)-СН2-СН3	-137,6	231,2	0,650	1,3777
3-Метил-1-бутен СН2=СН-СН(СН3)-СН3	-168,5	20,1	0,633	1,3640
2-Метил-2-бутен СН3-СН=С(СН3)-СН3	-133,6	38,6	0,662	1,3869
1-Гексен СН2=СН-С4Н9	-139,8	63,5	0,673	1,3877
1-Гептен СН2=СН-С5Н11	-119,0	93,6	0,697	1,3998
1-Октен СН2=СН-С6Н13	-101,7	121,3	0,716	1,4090
2,4,4-Триметил-1-пентен СН2=С(СН3)-СН2-С(СН3)3	93,5	101,4	0,715	1,4096
1-Децен СН2=СН-С8Н17	-66,3	170,6	0,740	1,4215
1-Октадецен СН2=СН-С16Н33	18,0	179,0	0,791	1,4443

Лекция №4. Строение и химические свойства алкенов

Строение алкенов. Состояние атома углерода sp². Характеристика p-связи. Химические свойства. Гидрирование. Присоединение галогенов, галогеноводородных кислот, воды. Механизм реакции присоединения. Понятие о p-комплексах. Правило Марковникова. Карбокатионы, их устойчивость. Реакции радикального присоединения. Механизм присоединения галогеноводородных кислот в присутствии перекисей. Перекисный эффект Караша. Окисление алкенов: озонирование, реакция Вагнера, каталитическое окисление. Полимеризация: ионная (анионная и катионная), радикальная полимеризация. Катализаторы Циглера-Натта. Сополимеризация. Отдельные представители.

Строение алкенов

Электронную структуру этилена можно описать посредством четырех s-связей С-Н, одной s- и одной p-связи С-С. Для образования s-связей с тремя другими атомами каждый из атомов углерода использует эквивалентные гибридные орбитали – sp²-орбитали, представляющие собой комбинацию одной s- и двух р-орбиталей. Все образующиеся таким образом s-связи лежат в одной плоскости:

Оставшиеся негибридные р-орбитали двух атомов углерода расположены перпендикулярно этой плоскости и взаимодействуют по типу бокового перекрывания, образуя p-связь, менее прочную, чем s-связь, с соблюдением принципа максимального перекрывания.

Энергия связи этилена при 0°К равна 130,4 ккал/моль. Длина связи С-С равна 0,1337 нм; С-Н - 0,1085 нм.

Наиболее типичными реакциями алкенов являются реакции присоединения, при которых происходит разрыв p-связи с образованием вместо нее двух прочных s-связей:

Дата добавления: 2015-07-26