Os alcenos são compostos orgânicos que possuem uma ligação dupla de carbono-carbono em sua estrutura molecular. Essa característica confere a esses compostos uma série de propriedades e reatividades únicas, que os tornam importantes na química orgânica. Neste contexto, este artigo tem como objetivo explorar a estrutura, propriedades, reatividade e principais usos dos alcenos, fornecendo uma visão abrangente sobre esses compostos e sua importância na química e na indústria.
Nível de reatividade dos alcenos: O que você precisa saber sobre esse grupo de compostos.
Os alcenos são compostos orgânicos que possuem uma ligação dupla entre dois átomos de carbono em sua estrutura. Essa ligação dupla confere aos alcenos propriedades únicas, como a sua reatividade. O nível de reatividade dos alcenos é influenciado pela presença da ligação dupla, que pode participar de diversas reações químicas.
Os alcenos são mais reativos do que os alcanos devido à presença da ligação dupla, que é mais suscetível a reações de adição. Essas reações de adição podem ocorrer tanto por via eletrofílica quanto por via nucleofílica, o que torna os alcenos bastante versáteis em termos de reatividade.
Um dos principais fatores que influenciam o nível de reatividade dos alcenos é a sua estrutura molecular. Quanto mais ramificada for a cadeia carbônica do alceno, menor será a sua reatividade. Isso ocorre porque a presença de grupos alquila ligados ao carbono da ligação dupla dificulta a aproximação de reagentes durante as reações químicas.
Além disso, a presença de substituintes eletricamente atraentes ou doadores de elétrons em um alceno pode influenciar a sua reatividade. Substituintes como os grupos hidroxila ou amino podem aumentar a reatividade do alceno, enquanto grupos como os halogênios podem diminuir a sua reatividade.
Em relação aos usos dos alcenos, esses compostos são amplamente utilizados na indústria química para a produção de plásticos, borrachas sintéticas, detergentes e solventes. A reatividade dos alcenos é fundamental para a síntese desses produtos, pois permite a realização de diversas reações químicas que resultam em compostos de interesse comercial.
Em suma, o nível de reatividade dos alcenos é influenciado pela presença da ligação dupla em sua estrutura, pela sua conformação espacial e pela presença de substituintes eletricamente influentes. Essas características tornam os alcenos compostos muito versáteis e importantes na indústria química.
Qual a composição estrutural de um alceno?
Os alcenos são hidrocarbonetos insaturados que possuem uma ligação dupla entre dois átomos de carbono em sua estrutura molecular. Essa ligação dupla é formada por uma ligação sigma e uma ligação pi, o que confere aos alcenos uma geometria planar ao redor da ligação dupla. Além disso, os alcenos possuem fórmula geral CnH2n, onde “n” representa o número de átomos de carbono na cadeia.
Os alcenos podem apresentar cadeias lineares ou ramificadas, podendo também formar anéis cíclicos. A presença da ligação dupla confere aos alcenos propriedades físicas e químicas únicas, tornando-os mais reativos do que os alcanos. Alguns alcenos importantes incluem o eteno (C2H4), propeno (C3H6) e buteno (C4H8).
Em relação à reatividade, os alcenos são capazes de passar por reações de adição, onde os átomos ou grupos de átomos se adicionam à ligação dupla, formando novos compostos. Essas reações de adição podem ocorrer de forma eletrofílica ou radicalar, dependendo das condições reacionais.
Os alcenos possuem uma ampla gama de usos industriais, sendo utilizados na produção de plásticos, borrachas, solventes, combustíveis e produtos químicos diversos. Sua versatilidade e reatividade fazem dos alcenos compostos químicos fundamentais para a indústria química e petroquímica.
Por que os alcenos possuem maior reatividade em comparação aos alcanos?
Os alcenos são hidrocarbonetos que possuem pelo menos uma ligação dupla entre os átomos de carbono. Essa ligação dupla confere aos alcenos uma maior reatividade em comparação aos alcanos, que possuem apenas ligações simples entre os átomos de carbono.
A maior reatividade dos alcenos se deve à presença da ligação dupla, que é mais facilmente quebrada do que a ligação simples presente nos alcanos. A ligação dupla dos alcenos permite a ocorrência de reações de adição, onde novos átomos ou grupos de átomos podem ser adicionados à molécula.
Além disso, a presença da ligação dupla nos alcenos também permite a ocorrência de reações de polimerização, onde as moléculas de alcenos podem se unir para formar polímeros, como o polietileno e o polipropileno, que são amplamente utilizados na indústria.
Por fim, os alcenos também são mais suscetíveis a reações de oxidação e de halogenação do que os alcanos, devido à presença da ligação dupla que é mais facilmente atacada por agentes oxidantes e halogênios.
Em resumo, os alcenos possuem maior reatividade em comparação aos alcanos devido à presença da ligação dupla entre os átomos de carbono, que permite a ocorrência de uma maior variedade de reações químicas.
Principais usos dos hidrocarbonetos na indústria, medicina e energia: descubra suas aplicações.
Os hidrocarbonetos são compostos orgânicos formados por átomos de carbono e hidrogênio. Os alcenos, uma classe de hidrocarbonetos insaturados, possuem uma ligação dupla entre dois átomos de carbono em sua estrutura, o que confere propriedades e reatividade únicas a esses compostos.
Na indústria, os alcenos são amplamente utilizados na fabricação de plásticos, como o polietileno e o polipropileno, devido à sua capacidade de polimerização. Além disso, esses compostos são empregados na produção de detergentes, solventes e combustíveis, contribuindo para diversos setores da economia.
Na medicina, os alcenos desempenham um papel importante na síntese de medicamentos e produtos farmacêuticos. Suas propriedades químicas permitem a criação de compostos com atividade biológica específica, utilizados no tratamento de diversas doenças e condições de saúde.
Quanto à energia, os alcenos são uma fonte essencial de combustíveis fósseis, como o gás natural e o petróleo. Esses compostos são utilizados como matéria-prima na produção de energia elétrica, combustíveis para veículos e aquecimento residencial, sendo fundamentais para o funcionamento da sociedade moderna.
Em resumo, os alcenos possuem uma ampla gama de aplicações na indústria, medicina e energia, desempenhando um papel crucial em diversos aspectos da vida cotidiana. Seja na fabricação de produtos do dia a dia, na produção de medicamentos ou na geração de energia, esses compostos continuam a ser essenciais para o desenvolvimento e progresso da sociedade.
Alcenos: Estrutura, Propriedades, Reatividade, Usos
Os alcenos ou olefinas são hidrocarbonetos insaturados tendo pelo menos uma ligação dupla na sua estrutura. Eles foram chamados de olefinas devido à capacidade do eteno ou etileno de reagir com halogênios para produzir óleo ou óleo. Atualmente, esse termo foi preterido e esses compostos são geralmente referidos como alcenos.
As propriedades físicas dos alcenos são influenciadas pelo seu peso molecular, bem como pelo seu esqueleto de carbono. Por exemplo, alcenos com 2 a 4 carbonos (eteno em buteno) são gases. Com 5 a 18 átomos de carbono na cadeia longa são líquidos. Enquanto isso, alcenos com mais de 18 átomos de carbono são sólidos.
A presença da ligação dupla proporciona grande reatividade, sofrendo muitas reações químicas, como adição, eliminação, hidrogenação, hidratação e polimerização, o que permite gerar inúmeros usos e aplicações.
Os alcenos são produzidos industrialmente por craqueamento térmico de alcanos de alto peso molecular (ceras de parafina); desidrogenação catalítica e desidrocloração por cloração.
Estrutura quimica
Os alcenos são caracterizados por ter uma ou mais ligações duplas em sua estrutura. Isto é representado como C = C, ambos os átomos de carbono que têm uma hibridação sp 2 .
Portanto, a região da cadeia onde a ligação dupla é ou a insaturação é plana. Também é importante notar que os dois carbonos podem ser ligados a outros dois substituintes (ou grupos).
Quais substituintes? Qualquer pessoa que substitua um dos hidrogênios alcenos mais simples de todos: etileno (ou eteno). A partir dele (A, imagem superior) R, que é um substituinte alquil, substitui um dos quatro hidrogênios para originar um alceno mono-substituído (B).
Até agora, independentemente do hidrogênio substituído, a identidade de B. não é alterada, o que significa que carece de estereoisômeros, compostos com as mesmas fórmulas químicas, mas com um arranjo espacial diferente de seus átomos.
Stereoisomers
Quando um segundo hidrogênio é substituído por outro R, como é o caso em C, agora surgem os estereoisômeros C, D e E. Isso ocorre porque as orientações espaciais em relação a ambos R podem variar e, para discernir uma da outra, recorrer a atribuições cis-trans ou EZ.
Em C, alceno di-substituído, os dois Rs podem ser cadeias de qualquer comprimento ou algum heteroátomo. Um está em uma posição frontal em relação ao outro. Se os dois Rs consistem no mesmo substituinte, F, por exemplo, então C é o estereoisômero cis.
Em D, os dois grupos R estão ainda mais próximos, pois estão ligados ao mesmo átomo de carbono. Este é o estereoisômero geminal, embora seja mais do que um estereoisômero, na verdade é uma ligação terminal dupla, ou seja, está no final ou no início de uma cadeia (por esse motivo, o outro carbono possui dois hidrogênios).
E em E, o mais estável dos estereoisômeros (ou isômeros geométricos), os dois grupos R são separados por uma distância maior, que cruza a diagonal da ligação dupla. Por que é o mais estável? É porque, como a separação espacial entre eles é maior, não há tensão estérica entre eles.
Por outro lado, F e G são alcenos tri- e tetra-substituídos, respectivamente. Novamente, eles não são capazes de gerar nenhum estereoisômero.
Propriedades físicas e químicas
Solubilidade
Eles são imiscíveis com a água devido à sua baixa polaridade. Mas eles se dissolvem em solventes orgânicos.
Pontos de fusão em ºC
Eteno -169, propeno -185, 1-penteno -165, 1-hepteno -119, 3-octeno
-101,9, 3-noneno -81,4 e 5-deceno -66,3.
Ponto de ebulição em º C
Eteno -104, propeno-47, trans2buteno 0,9, cis2buteno 3,7, 1-penteno 30, 1-hepteno 115, 3-octeno 122, 3- noneno 147 e 5-deceno 170.
O ponto de ebulição aumenta diretamente em relação ao número de carbono do alceno. Por outro lado, quanto mais ramificada sua estrutura, mais fracas são as interações intermoleculares, o que se reflete na diminuição do ponto de ebulição ou fusão.
Densidade
Eteno 0,6128 mg / ml, propeno 0,6142 mg / ml e 1-buteno 0,6356 mg / ml, 1-penteno 0,64 mg / ml e 1-hexeno 0,673.
Nos alcenos, a densidade máxima é de 0,80 mg / ml. Ou seja, eles são menos densos que a água.
Polaridade
Depende da estrutura química, substituições e presença de outros grupos funcionais. Os alcenos têm um momento dipolar baixo, de modo que o isômero cis do 2-buteno possui um momento dipolar de 0,33, enquanto seu isômero trans possui um momento dipolar zero.
Reatividade
Os alcenos têm uma grande capacidade de reagir devido às ligações duplas que possuem. Entre as reações em que intervêm estão: adição, eliminação, substituição, hidrogenação, hitratación e polimerização.
Reação de adição
H 2 C = CH 2 + Cl 2 => ClCH 2 -CClH 2 (dicloreto de etileno)
Reação de hidrogenação
Ocorre a temperaturas elevadas e na presença de catalisadores adequados (Pt, Pd, Ni finamente dividido)
CH 2 = CH 2 + H 2 => CH 3 -CH 3 (etano)
Reação de hidratação
Reação que é a fonte de geração de álcool a partir de derivados de petróleo:
H 2 C = CH 2 + H 2 O => H 3 C-CH 2 OH (álcool etílico)
Reações de polimerização
O etileno na presença de catalisadores como o trialquil alumínio e o tetracloreto de titânio polimeriza em polietileno, que contém cerca de 800 átomos de carbono. Esse tipo de polímero é chamado de polímero de adição.
Usos e aplicações
Polímeros
-Polietileno de baixa densidade é usado na fabricação de sacos, estufas de plástico, recipientes, pratos, copos, etc. Enquanto a alta densidade é mais rígida e resistente mecanicamente, é utilizada na fabricação de caixas, móveis, protetores como capacetes e joelheiras, brinquedos e paletes.
-Polipropileno, polímero de propileno, é utilizado na preparação de recipientes, chapas, equipamentos de laboratório, brinquedos, películas para embalagem, filamentos para cordas, estofados e tapetes.
-Cloreto de polivinil (PVC) é um polímero de cloreto de vinila usado na fabricação de tubos, ladrilhos, canais, etc.
-Polibutadieno, polímero 1,3-butadieno, destina-se ao fabrico de pisos, mangueiras e cintos de veículos, bem como ao revestimento de latas de metal.
-Os copolímeros de etileno e propileno são utilizados na fabricação de mangueiras, carrocerias e partes do chassi de automóvel, revestimento têxtil, etc.
Alcenos
-Eles são usados para obter solventes como etileno glicol e dioxano. O etileno glicol é usado como anticongelante nos radiadores de automóveis.
-Etileno é um hormônio vegetal que controla seu crescimento, germinação de sementes e desenvolvimento de frutos. Portanto, é usado para induzir o amadurecimento das bananas quando elas chegam ao seu destino.
-Eles são utilizados como matéria-prima para a fabricação de muitos compostos como halogenetos de alquila, óxido de etileno e principalmente etanol. Eles também têm uso na indústria, em cuidados pessoais e em medicina.
-Eles são usados para obter e fabricar vernizes, detergentes, aldeídos e combustíveis. O 1,3-butadieno é usado como matéria-prima na fabricação de borrachas sintéticas.
Referências
- Trabalho de Química Propriedades físicas de alcenos. Retirado de: chemistry-assignment.com
- Wikipedia (2018). Alkene Retirado de: en.wikipedia.org
- Química LibreTexts. Propriedades físicas de alcenos. Retirado de: chem.libretexts.org
- Whitten, Davis, Peck e Stanley. Química (8a ed.). Aprendizagem CENGAGE.
- Francis A. Carey. Quimica Organica. (Sexta edição., P. 194). Mc Graw Hill
- Houghton Mifflin Harcourt. (2016). Alcenos: Fórmulas Moleculares e Estruturais. Retirado de: cliffsnotes.com
- Chipera, Angie. (25 de abril de 2017). O que é uma olefina na química? Sciencing Retirado de: sciencing.com