Të pangopurat përfshijnë hidrokarbure që përmbajnë lidhje të shumta midis atomeve të karbonit në molekulat e tyre. Janë të pakufizuara alkenet, alkinet, alkadienet (polyenet). Hidrokarburet ciklike që përmbajnë një lidhje të dyfishtë në unazë ( cikloalkenet), si dhe cikloalkanet me një numër të vogël atomesh karboni në unazë (tre ose katër atome). Vetia e "unsaturimit" shoqërohet me aftësinë e këtyre substancave për të hyrë në reaksione shtesë, kryesisht hidrogjen, me formimin e hidrokarbureve të ngopura ose të ngopura - alkaneve.
Struktura e alkeneve
Hidrokarbure aciklike që përmbajnë në molekulë, përveç lidhjeve të vetme, një lidhje të dyfishtë midis atomeve të karbonit dhe që korrespondon me formulën e përgjithshme CnH2n. Emri i tij i dytë është olefinat- alkenet janë marrë me analogji me acide yndyrore të pangopura (oleik, linoleik), mbetjet e të cilave janë pjesë e yndyrave të lëngshme - vajrave.
Atomet e karbonit ndërmjet të cilëve ka një lidhje të dyfishtë janë në gjendje hibridizimi sp 2. Kjo do të thotë që një s dhe dy orbitale p janë të përfshira në hibridizim, dhe një orbitale p mbetet e pahibridizuar. Mbivendosja e orbitaleve hibride çon në formimin e një lidhje σ, dhe për shkak të orbitaleve p të pahibridizuara
atomet fqinje të karbonit, formohet një lidhje e dytë, π. Kështu, një lidhje e dyfishtë përbëhet nga një σ- dhe një lidhje π. Orbitalet hibride të atomeve që formojnë një lidhje të dyfishtë janë në të njëjtin rrafsh, dhe orbitalet që formojnë një lidhje π janë të vendosura pingul me rrafshin e molekulës. Një lidhje e dyfishtë (0.132 im) është më e shkurtër se një lidhje e vetme dhe energjia e saj është më e madhe, sepse është më e fortë. Sidoqoftë, prania e një lidhje π lëvizshme, lehtësisht të polarizuar, çon në faktin se alkenet janë kimikisht më aktivë se alkanet dhe janë në gjendje t'i nënshtrohen reaksioneve të shtimit.
Struktura e etilenit
Formimi i lidhjes së dyfishtë në alkenet
Seritë homologe të etenit
Alkenet e drejta formojnë serinë homologe të etenit ( etilenit): C 2 H 4 - eten, C 3 H 6 - propen, C 4 H 8 - buten, C 5 H 10 - penten, C 6 H 12 - heksen, C 7 H 14 - hepten, etj.
Izomerizmi i alkenit
Alkenet karakterizohen nga izomeria strukturore. Izomerët strukturorë ndryshojnë nga njëri-tjetri në strukturën e skeletit të karbonit. Alkeni më i thjeshtë, i karakterizuar nga izomerë strukturorë, është buteni:
Një lloj i veçantë i izomerizmit strukturor është izomeria e pozicionit të lidhjes dyfishe:
Alkenet janë izomere ndaj cikloalkaneve (izomeria ndërklasore), për shembull:
Rrotullimi pothuajse i lirë i atomeve të karbonit është i mundur rreth një lidhjeje të vetme karbon-karbon, kështu që molekulat e alkanit mund të marrin një larmi formash. Rrotullimi rreth lidhjes së dyfishtë është i pamundur, gjë që çon në shfaqjen e një lloji tjetër të izomerizmit në alkenet - gjeometrik, ose cis dhe transizomerizmi.
Izomerët Cis ndryshojnë nga trans izomere rregullimi hapësinor i fragmenteve molekulare (në këtë rast, grupet metil) në lidhje me rrafshin e lidhjes π, dhe, rrjedhimisht, vetitë.
Nomenklatura e alkeneve
1. Zgjedhja e qarkut kryesor. Formimi i emrit të një hidrokarburi fillon me përcaktimin e zinxhirit kryesor - zinxhiri më i gjatë i atomeve të karbonit në molekulë. Në rastin e alkeneve, zinxhiri kryesor duhet të përmbajë një lidhje të dyfishtë.
2. Numërimi i atomeve të vargut kryesor. Numërimi i atomeve të vargut kryesor fillon nga fundi me të cilin është më afër lidhja e dyfishtë.
Për shembull, emri i saktë i lidhjes është:
Nëse pozicioni i lidhjes së dyfishtë nuk mund të përcaktojë fillimin e numërimit të atomeve në zinxhir, atëherë ai përcaktohet nga pozicioni i zëvendësuesve në të njëjtën mënyrë si për hidrokarburet e ngopura.
3. Formimi i emrit. Në fund të emrit tregoni numrin e atomit të karbonit në të cilin fillon lidhja e dyfishtë dhe prapashtesën -en, që tregon se përbërja i përket klasës së alkeneve. Për shembull:
Vetitë fizike të alkeneve
Tre përfaqësuesit e parë të serisë homologe të alkeneve janë gaze; substancat e përbërjes C5H10 - C16H32 - lëngje; Alkenet më të larta janë të ngurta.
Pikat e vlimit dhe shkrirjes rriten natyrshëm me rritjen e peshës molekulare të komponimeve.
Vetitë kimike të alkeneve
Reaksionet e shtimit. Le të kujtojmë se një tipar dallues i përfaqësuesve të hidrokarbureve të pangopura - alkeneve është aftësia për të hyrë në reaksione shtesë. Shumica e këtyre reaksioneve zhvillohen sipas mekanizmit shtimi elektrofilik.
1. Hidrogjenizimi i alkeneve. Alkenet janë të afta të shtojnë hidrogjen në prani të katalizatorëve të hidrogjenizimit, metaleve - platinit, paladiumit, nikelit:
Ky reagim ndodh në presion atmosferik dhe të ngritur dhe nuk kërkon temperaturë të lartë, sepse është ekzotermik. Kur temperatura rritet, të njëjtët katalizatorë mund të shkaktojnë një reaksion të kundërt - dehidrogjenim.
2. Halogjenimi (shtimi i halogjeneve). Ndërveprimi i një alkeni me ujin me brom ose një tretësirë bromi në një tretës organik (CC14) çon në zbardhjen e shpejtë të këtyre tretësirave si rezultat i shtimit të një molekule halogjene në alken dhe formimit të dihaloalkaneve.
3. Hidrohalogjenimi (shtimi i halogjenit të hidrogjenit).
Ky reagim bindet
Kur një halogjen hidrogjeni ngjitet në një alken, hidrogjeni ngjitet me atomin e karbonit më të hidrogjenizuar, d.m.th., atomin në të cilin ka më shumë atome hidrogjeni, dhe halogjeni me atë më pak të hidrogjenizuar.
4. Hidratim (shtimi i ujit). Hidratimi i alkeneve çon në formimin e alkooleve. Për shembull, shtimi i ujit në eten është baza e një prej metodave industriale për prodhimin e alkoolit etilik.
Vini re se një alkool primar (me një grup hidrokso në karbonin primar) formohet vetëm kur eteni hidratohet. Kur propeni ose alkenet e tjera hidratohen, ato formohen alkoolet dytësore.
Ky reagim gjithashtu vazhdon në përputhje me rregullin e Markovnikov - një kation hidrogjeni ngjitet në një atom karboni më të hidrogjenizuar dhe një grup hidrokso me një atom më pak të hidrogjenizuar.
5. Polimerizimi. Një rast i veçantë i shtimit është reaksioni i polimerizimit të alkeneve:
Ky reaksion shtimi ndodh nëpërmjet një mekanizmi të radikaleve të lira.
Reaksionet e oksidimit.
1. Djegia. Ashtu si çdo përbërje organike, alkenet digjen në oksigjen për të formuar CO2 dhe H2O:
2. Oksidimi në tretësirë. Ndryshe nga alkanet, alkenet oksidohen lehtësisht nga solucionet e permanganatit të kaliumit. Në tretësirat neutrale ose alkaline, alkenet oksidohen në diole (alkoolet dihidrike), dhe grupet hidroksil shtohen në ato atome midis të cilave ekzistonte një lidhje e dyfishtë përpara oksidimit:
Që përmbajnë një lidhje pi janë hidrokarbure të pangopura. Janë derivate të alkaneve, në molekulat e të cilave janë eliminuar dy atome hidrogjeni. Valencat e lira që rezultojnë formojnë një lloj të ri lidhjeje, e cila ndodhet pingul me rrafshin e molekulës. Kështu lind një grup i ri i komponimeve - alkenet. Ne do të shqyrtojmë vetitë fizike, prodhimin dhe përdorimin e substancave të kësaj klase në jetën e përditshme dhe industrinë në këtë artikull.
Seritë homologe të etilenit
Formula e përgjithshme e të gjitha përbërjeve të quajtura alkene, duke pasqyruar përbërjen e tyre cilësore dhe sasiore, është C n H 2 n. Emrat e hidrokarbureve sipas nomenklaturës sistematike kanë këtë formë: në termin e alkanit përkatës prapashtesa ndryshon nga -ane në -ene, p.sh.: etani - eten, propan - propen etj.. Në disa burime mund të gjeni një emër tjetër për komponimet e kësaj klase - olefinat. Më pas, ne do të studiojmë procesin e formimit të lidhjes së dyfishtë dhe vetitë fizike të alkeneve, dhe gjithashtu do të përcaktojmë varësinë e tyre nga struktura e molekulës.
Si formohet një lidhje e dyfishtë?
Duke përdorur shembullin e etilenit, natyra elektronike e lidhjes pi mund të përfaqësohet si më poshtë: atomet e karbonit në molekulën e saj janë në formën e hibridizimit sp 2. Në këtë rast, formohet një lidhje sigma. Dy orbitale të tjera hibride, secila nga atomet e karbonit, formojnë lidhje të thjeshta sigma me atomet e hidrogjenit. Dy retë hibride të lira të mbetura të atomeve të karbonit mbivendosen mbi dhe nën rrafshin e molekulës - formohet një lidhje pi. Është kjo që përcakton vetitë fizike dhe kimike të alkeneve, të cilat do të diskutohen më tej.
Izomerizmi hapësinor
Komponimet që kanë përbërje të njëjtë sasiore dhe cilësore të molekulave, por struktura të ndryshme hapësinore quhen izomerë. Izomerizmi ndodh në një grup substancash të quajtura organikë. Karakteristikat e olefinave ndikohen shumë nga fenomeni i izomerizmit optik. Shprehet në faktin se homologët e etilenit, që përmbajnë radikale ose zëvendësues të ndryshëm në secilin prej dy atomeve të karbonit në lidhjen e dyfishtë, mund të shfaqen në formën e dy izomerëve optikë. Ato ndryshojnë nga njëri-tjetri në pozicionin e zëvendësuesve në hapësirë në raport me rrafshin e lidhjes dyfishe. Vetitë fizike të alkeneve në këtë rast do të jenë gjithashtu të ndryshme. Për shembull, kjo ka të bëjë me pikat e vlimit dhe shkrirjes së substancave. Kështu, olefinat me një skelet të drejtë karboni kanë pika vlimi më të larta se komponimet izomere. Gjithashtu, pikat e vlimit të izomerëve cis të alkeneve janë më të larta se izomerët trans. Në lidhje me temperaturat e shkrirjes, tabloja është e kundërta.
Karakteristikat krahasuese të vetive fizike të etilenit dhe homologëve të tij
Tre përfaqësuesit e parë të olefinave janë komponime të gazta, pastaj, duke filluar nga penteni C 5 H 10 dhe deri te alkeni me formulën C 17 H 34, ato janë të lëngshme dhe më pas ka lëndë të ngurta. Tek homologët e etenit mund të vërehet tendenca e mëposhtme: pikat e vlimit të përbërjeve ulen. Për shembull, për etilenin ky tregues është -169,1°C, dhe për propilenin -187,6°C. Por temperaturat e vlimit rriten me rritjen e peshës molekulare. Pra, për etilenin është -103,7°C, dhe për propenin -47,7°C. Për të përmbledhur atë që u tha, mund të nxjerrim një përfundim të shkurtër: vetitë fizike të alkeneve varen nga pesha e tyre molekulare. Me rritjen e tij, gjendja e grumbullimit të komponimeve ndryshon në drejtimin: gaz - lëng - i ngurtë, dhe pika e shkrirjes zvogëlohet, dhe pika e vlimit rritet.
Karakteristikat e etenit
Përfaqësuesi i parë i serisë homologe të alkeneve është etilen. Është gaz, pak i tretshëm në ujë, por shumë i tretshëm në tretës organikë dhe nuk ka ngjyrë. Pesha molekulare - 28, eteni është pak më i lehtë se ajri, ka një erë delikate të ëmbël. Ai reagon lehtësisht me halogjenet, hidrogjenin dhe halogjenët e hidrogjenit. Vetitë fizike të alkeneve dhe parafinave janë megjithatë mjaft të ngjashme. Për shembull, gjendja e grumbullimit, aftësia e metanit dhe e etilenit për t'iu nënshtruar oksidimit të rëndë etj. Si mund të dallohen alkenet? Si të identifikoni natyrën e pangopur të një olefine? Për këtë qëllim ka reagime cilësore, tek të cilat do të ndalemi më gjerësisht. Le të kujtojmë se çfarë veçantie kanë alkenet në strukturën e molekulës. Vetitë fizike dhe kimike të këtyre substancave përcaktohen nga prania e një lidhjeje të dyfishtë në përbërjen e tyre. Për të vërtetuar praninë e tij, kaloni gazin hidrokarbur përmes një zgjidhje vjollce të permanganatit të kaliumit ose ujit me brom. Nëse ato zbardhen, kjo do të thotë se përbërja përmban lidhje pi në molekulat e saj. Etileni hyn në një reaksion oksidimi dhe zbardh tretësirat e KMnO 4 dhe Br 2.
Mekanizmi i reaksioneve të shtimit
Ndarja e lidhjes dyfishe përfundon me shtimin e atomeve të elementeve të tjera kimike në valencat e lira të karbonit. Për shembull, kur etilen reagon me hidrogjen, i quajtur hidrogjenim, ai prodhon etan. Kërkohet një katalizator si nikeli pluhur, paladiumi ose platini. Reaksioni me HCl përfundon me formimin e kloroetanit. Alkenet që përmbajnë më shumë se dy atome karboni në molekulat e tyre i nënshtrohen shtimit të halogjeneve të hidrogjenit duke marrë parasysh rregullin e V. Markovnikov.
Si bashkëveprojnë homologët e etenit me halogjenët e hidrogjenit
Nëse përballemi me detyrën "Karakterizimi i vetive fizike të alkeneve dhe përgatitja e tyre", duhet të shqyrtojmë më në detaje rregullin e V. Markovnikov. Është vërtetuar në praktikë se homologët e etilenit reagojnë me klorur hidrogjeni dhe komponime të tjera në vendin e ndarjes së lidhjes së dyfishtë, duke iu bindur një modeli të caktuar. Ai konsiston në faktin se një atom hidrogjeni është i lidhur me atomin e karbonit më të hidrogjenizuar, dhe një jon klori, bromi ose jodi është ngjitur në atomin e karbonit që përmban numrin më të vogël të atomeve të hidrogjenit. Kjo veçori e shfaqjes së reaksioneve të shtimit quhet rregulli i V. Markovnikov.
Hidratimi dhe polimerizimi
Le të vazhdojmë të shqyrtojmë vetitë fizike dhe aplikimet e alkeneve duke përdorur shembullin e përfaqësuesit të parë të serisë homologe - etenit. Reaksioni i tij me ujin përdoret në industrinë e sintezës organike dhe ka një rëndësi të madhe praktike. Procesi u krye për herë të parë në shekullin e 19-të nga A.M. Butlerov. Reagimi kërkon plotësimin e një sërë kushtesh. Ky është, para së gjithash, përdorimi i acidit sulfurik të koncentruar ose oleumit si katalizator dhe tretës etenit, një presion prej rreth 10 atm dhe një temperaturë brenda 70 °. Procesi i hidratimit ndodh në dy faza. Së pari, në vendin ku lidhja pi është thyer, molekulat e acidit sulfat bashkohen me etenin, duke rezultuar në formimin e acidit sulfurik etilik. Pastaj substanca që rezulton reagon me ujin për të prodhuar alkool etilik. Etanoli është një produkt i rëndësishëm që përdoret në industrinë ushqimore për të prodhuar plastikë, goma sintetike, llaqe dhe produkte të tjera kimike organike.
Polimerë me bazë olefine
Duke vazhduar të studiojmë çështjen e përdorimit të substancave që i përkasin klasës së alkeneve, do të studiojmë procesin e polimerizimit të tyre, në të cilin mund të marrin pjesë përbërës që përmbajnë lidhje kimike të pangopura në përbërjen e molekulave të tyre. Ekzistojnë disa lloje të reaksioneve të polimerizimit që prodhojnë produkte me peshë të lartë molekulare - polimere, për shembull polietileni, polipropileni, polistiren, etj. Mekanizmi i radikaleve të lira çon në prodhimin e polietilenit me densitet të lartë. Është një nga përbërësit më të përdorur në industri. Lloji i kation-jonit siguron prodhimin e një polimeri me strukturë stereore të rregullt, për shembull polistiren. Konsiderohet si një nga polimerët më të sigurt dhe më të përshtatshëm për t'u përdorur. Produktet e polistirenit janë rezistente ndaj substancave agresive: acideve dhe alkaleve, jo të ndezshme dhe të lehta për t'u ngjyrosur. Një lloj tjetër i mekanizmit të polimerizimit është dimerizimi, i cili çon në prodhimin e izobutenit, i cili përdoret si një aditiv kundër goditjes për benzinën.
Metodat e marrjes
Alkenet, vetitë fizike të të cilave studiojmë, merren në laborator dhe në industri me metoda të ndryshme. Në eksperimentet në kursin shkollor të kimisë organike, përdoret procesi i dehidrimit të alkoolit etilik me ndihmën e agjentëve që heqin ujin, për shembull, si pentoksidi i fosforit ose acidi sulfat. Reagimi kryhet me ngrohje dhe është e kundërta e procesit të prodhimit të etanolit. Një metodë tjetër e zakonshme për prodhimin e alkeneve ka gjetur aplikimin e saj në industri, përkatësisht: ngrohja e derivateve halogjene të hidrokarbureve të ngopura, për shembull, klorpropani me zgjidhje të përqendruara të alkoolit të alkaleve - hidroksid natriumi ose kaliumi. Në reaksion eliminohet një molekulë e klorurit të hidrogjenit dhe në vendin ku shfaqen valencat e lira të atomeve të karbonit formohet një lidhje e dyfishtë. Produkti përfundimtar i procesit kimik do të jetë një olefin - propen. Duke vazhduar të shqyrtojmë vetitë fizike të alkeneve, le të ndalemi në procesin kryesor të prodhimit të olefinave - pirolizën.
Prodhim industrial i hidrokarbureve të pangopura të serisë së etilenit
Lëndët e para të lira - gazrat e formuar gjatë plasaritjes së naftës, shërbejnë si burim për prodhimin e olefinave në industrinë kimike. Për këtë qëllim përdoret një skemë teknologjike e pirolizës - ndarja e një përzierje gazi, e cila ndodh me këputjen e lidhjeve të karbonit dhe formimin e etilenit, propenit dhe alkeneve të tjera. Piroliza kryhet në furra speciale të përbëra nga mbështjellje individuale të pirolizës. Ato krijojnë një temperaturë rreth 750-1150°C dhe përmbajnë avull uji si tretës. Reaksionet ndodhin nëpërmjet një mekanizmi zinxhir me formimin e radikaleve të ndërmjetme. Produkti përfundimtar është etilen ose propen, ato prodhohen në vëllime të mëdha.
Ne kemi studiuar në detaje vetitë fizike, si dhe aplikimet dhe metodat e prodhimit të alkeneve.
Alkeni më i thjeshtë është eteni C 2 H 4. Sipas nomenklaturës IUPAC, emrat e alkeneve formohen nga emrat e alkaneve përkatëse duke zëvendësuar prapashtesën “-ane” me “-ene”; Pozicioni i lidhjes së dyfishtë tregohet me një numër arab.
Struktura hapësinore e etilenit
Me emrin e përfaqësuesit të parë të kësaj serie - etilen - hidrokarbure të tilla quhen etilen.
Nomenklatura dhe izomeria
Nomenklatura
Alkenet me strukturë të thjeshtë emërtohen shpesh duke zëvendësuar prapashtesën -ane te alkanet me -ylene: etani - etilen, propan - propilen etj.
Sipas nomenklaturës sistematike, emrat e hidrokarbureve të etilenit bëhen duke zëvendësuar prapashtesën -ane në alkanet përkatëse me prapashtesën -ene (alkan - alken, etan - eten, propan - propen, etj.). Zgjedhja e vargut kryesor dhe rendi i emërtimit janë të njëjta si për alkanet. Sidoqoftë, zinxhiri duhet të përfshijë domosdoshmërisht një lidhje të dyfishtë. Numërimi i zinxhirit fillon nga fundi në të cilin kjo lidhje ndodhet më afër. Për shembull:
Ndonjëherë përdoren edhe emra racionalë. Në këtë rast, të gjitha hidrokarburet e alkenit konsiderohen si etilen i zëvendësuar:
Radikalët e pangopur (alken) quhen me emra të parëndësishëm ose me nomenklaturë sistematike:
H2C = CH - - vinil (etenil)
H2C = CH - CH 2 - -alil (propenil-2)
Izomerizmi
Alkenet karakterizohen nga dy lloje të izomerizmit strukturor. Përveç izomerizmit të lidhur me strukturën e skeletit të karbonit (si tek alkanet), izomerizmi shfaqet në varësi të pozicionit të lidhjes dyfishe në zinxhir. Kjo çon në një rritje të numrit të izomerëve në serinë e alkeneve.
Dy anëtarët e parë të serisë homologe të alkeneve - (etilen dhe propileni) - nuk kanë izomere dhe struktura e tyre mund të shprehet si më poshtë:
H2C = CH2 etilen (eten)
H 2 C = CH - CH 3 propileni (propen)
Izomerizmi i pozicionit të lidhjes së shumëfishtë
H 2 C = CH - CH 2 - CH 3 buten-1
H 3 C - CH = CH - CH 3 buten-2
Izomerizmi gjeometrik - cis-, trans-izomeria.
Ky izomerizëm është tipik për komponimet me një lidhje të dyfishtë.
Nëse një lidhje e thjeshtë σ lejon rrotullimin e lirë të lidhjeve individuale të zinxhirit të karbonit rreth boshtit të tij, atëherë një rrotullim i tillë nuk ndodh rreth një lidhje dyfishe. Kjo është arsyeja e shfaqjes së gjeometrisë ( cis-, trans-) izomere.
Izomerizmi gjeometrik është një nga llojet e izomerizmit hapësinor.
Izomerët në të cilët të njëjtët zëvendësues (në atome të ndryshëm karboni) ndodhen në njërën anë të lidhjes dyfishe quhen cis-izomerë, dhe në anën e kundërt - trans-izomere:
cis- Dhe ekstazë - izomerët ndryshojnë jo vetëm në strukturën e tyre hapësinore, por edhe në shumë veti fizike dhe kimike. ekstazë - izomerët janë më të qëndrueshëm se cis- izomere.
Përgatitja e alkeneve
Alkenet janë të rralla në natyrë. Në mënyrë tipike, alkenet e gazta (etilen, propileni, butilenet) izolohen nga gazrat e rafinimit të naftës (gjatë plasaritjes) ose gazrat e lidhur, si dhe nga gazrat e koksit të qymyrit.
Në industri, alkenet fitohen nga dehidrogjenimi i alkaneve në prani të një katalizatori (Cr 2 O 3).
Dehidrogjenimi i alkaneve
H 3 C - CH 2 - CH 2 - CH 3 → H 2 C = CH - CH 2 - CH 3 + H 2 (buten-1)
H 3 C - CH 2 - CH 2 - CH 3 → H 3 C - CH = CH - CH 3 + H 2 (buten-2)
Ndër metodat laboratorike të prodhimit, mund të vërehen këto:
1. Eliminimi i halogjenit të hidrogjenit nga halogjenët e alkileve nën veprimin e një zgjidhjeje alkali alkoolike mbi to:
2. Hidrogjenizimi i acetilenit në prani të një katalizatori (Pd):
H-C ≡ C-H + H 2 → H 2 C = CH 2
3. Dehidratimi i alkooleve (eliminimi i ujit).
Acidet (sulfurik ose fosforik) ose Al 2 O 3 përdoren si katalizator:
Në reaksione të tilla, hidrogjeni ndahet nga atomi i karbonit më pak i hidrogjenizuar (me numrin më të vogël të atomeve të hidrogjenit) (rregulli i A.M. Zaitsev):
Vetitë fizike
Vetitë fizike të disa alkeneve janë paraqitur në tabelën e mëposhtme. Tre përfaqësuesit e parë të serisë homologe të alkeneve (etilen, propileni dhe butileni) janë gaze, duke filluar me C 5 H 10 (amilen, ose penten-1) janë të lëngët, dhe me C 18 H 36 janë të ngurta. Me rritjen e peshës molekulare, pikat e shkrirjes dhe të vlimit rriten. Alkenet me strukturë normale vlojnë në një temperaturë më të lartë se izomerët e tyre, të cilët kanë një strukturë iso. Pikat e vlimit cis-izomerë më të lartë se ekstazë-izomerë, dhe pikat e shkrirjes janë të kundërta.
Alkenet janë pak të tretshëm në ujë (megjithatë, më mirë se alkanet përkatëse), por të tretshëm mirë në tretës organikë. Etileni dhe propyleni digjen me një flakë tymi.
Vetitë fizike të disa alkeneve
Emri |
t pl, ° С |
t kip, °C |
||
Etileni (eteni) |
||||
Propileni (propen) |
||||
Butilen (buten-1) |
||||
Cis-buten-2 |
||||
Trans-buten-2 |
||||
Izobutileni (2-metilpropen) |
||||
Amileni (penten-1) |
||||
Heksilen (heksen-1) |
||||
Heptileni (hepten-1) |
||||
Oktileni (okten-1) |
||||
Jonylen (nonene-1) |
||||
Decileni (decene-1) |
Alkenet janë pak polare, por polarizohen lehtësisht.
Vetitë kimike
Alkenet janë shumë reaktive. Vetitë e tyre kimike përcaktohen kryesisht nga lidhja e dyfishtë karbon-karbon.
Lidhja π, duke qenë më pak e fortë dhe më e arritshme, prishet nga veprimi i reagentit dhe valencat e liruara të atomeve të karbonit shpenzohen në lidhjen e atomeve që përbëjnë molekulën e reagentit. Kjo mund të përfaqësohet si një diagram:
Kështu, gjatë reaksioneve të shtimit, lidhja e dyfishtë prishet si përgjysmë (me lidhjen σ të mbetur).
Përveç shtesës, alkenet gjithashtu i nënshtrohen reaksioneve të oksidimit dhe polimerizimit.
Reaksionet e shtimit
Më shpesh, reaksionet e shtimit zhvillohen sipas llojit heterolitik, duke qenë reaksione të shtimit elektrofil.
1. Hidrogjenizimi (shtimi i hidrogjenit). Alkenet, duke shtuar hidrogjen në prani të katalizatorëve (Pt, Pd, Ni), shndërrohen në hidrokarbure të ngopura - alkane:
H 2 C = CH 2 + H 2 → H 3 C - CH 3 (etan)
2. Halogjenimi (shtimi i halogjeneve). Halogjenët shtohen lehtësisht në vendin e ndarjes së lidhjes së dyfishtë për të formuar derivate dihalogjene:
H 2 C = CH 2 + Cl 2 → ClH 2 C - CH 2 Cl (1,2-dikloroetan)
Shtimi i klorit dhe bromit është më i lehtë, dhe jodi është më i vështirë. Fluori reagon me alkenet, si dhe me alkanet, në mënyrë shpërthyese.
Krahaso: në alkenet, reaksioni i halogjenimit është një proces shtimi, jo zëvendësimi (si tek alkanet).
Reaksioni i halogjenimit zakonisht kryhet në një tretës në temperaturë të zakonshme.
Shtimi i bromit dhe klorit tek alkenet ndodh nga një mekanizëm jonik dhe jo radikal. Ky përfundim rrjedh nga fakti se shkalla e shtimit të halogjenit nuk varet nga rrezatimi, prania e oksigjenit dhe reagentëve të tjerë që iniciojnë ose frenojnë proceset radikale. Bazuar në një numër të madh të të dhënave eksperimentale, u propozua një mekanizëm për këtë reagim, duke përfshirë disa faza të njëpasnjëshme. Në fazën e parë, polarizimi i molekulës së halogjenit ndodh nën veprimin e elektroneve të lidhjes π. Atomi halogjen, i cili fiton një ngarkesë të caktuar fraksionale pozitive, formon një ndërmjetës të paqëndrueshëm me elektronet e lidhjes π, i quajtur kompleks π ose kompleks transferimi i ngarkesës. Duhet të theksohet se në kompleksin π halogjeni nuk formon një lidhje drejtimi me ndonjë atom karboni specifik; në këtë kompleks ndërveprimi dhurues-pranues i çiftit elektronik të lidhjes π si dhurues dhe halogjenit si pranues realizohet thjesht.
Kompleksi π transformohet më pas në një jon ciklik bromoni. Gjatë formimit të këtij kationi ciklik, ndodh ndarja heterolitike e lidhjes Br-Br dhe zbrazet R-orbitalja sp 2 e atomit të karbonit të hibridizuar mbivendoset me R-orbitali i "çiftit të vetëm" të elektroneve të atomit të halogjenit, duke formuar një jon bromonium ciklik.
Në fazën e fundit, të tretë, anioni i bromit, si agjent nukleofilik, sulmon një nga atomet e karbonit të jonit të bromonit. Sulmi nukleofilik nga joni i bromit çon në hapjen e unazës tre-anëtareshe dhe në formimin e një dibromidi në afërsi ( vic- afër). Kjo fazë mund të konsiderohet zyrtarisht si një zëvendësim nukleofilik i SN 2 në atomin e karbonit, ku grupi që largohet është Br +.
Rezultati i këtij reaksioni nuk është i vështirë të parashikohet: anioni i bromit sulmon karbokacionin për të formuar dibromoetan.
Çngjyrosja e shpejtë e një solucioni të bromit në CCl4 shërben si një nga testet më të thjeshta për pangopjen, pasi alkenet, alkinet dhe dienet reagojnë shpejt me bromin.
Shtimi i bromit tek alkenet (reaksioni i brominimit) është një reaksion cilësor ndaj hidrokarbureve të ngopura. Kur hidrokarburet e pangopura kalohen përmes ujit me brom (një tretësirë e bromit në ujë), ngjyra e verdhë zhduket (në rastin e hidrokarbureve të ngopura, ajo mbetet).
3. Hidrohalogjenimi (shtimi i halogjeneve të hidrogjenit). Alkenet shtojnë lehtësisht halogjenet e hidrogjenit:
H 2 C = CH 2 + HBr → H 3 C - CH 2 Br
Shtimi i halogjenëve të hidrogjenit në homologët e etilenit ndjek rregullin e V.V. Markovnikov (1837 - 1904): në kushte normale, hidrogjeni i halogjenit të hidrogjenit shtohet në vendin e lidhjes së dyfishtë në atomin e karbonit më të hidrogjenizuar, dhe halogjeni në më pak i hidrogjenizuar:
Rregulli i Markovnikov mund të shpjegohet me faktin se në alkenet josimetrike (për shembull, në propileni), dendësia e elektroneve shpërndahet në mënyrë të pabarabartë. Nën ndikimin e grupit metil të lidhur drejtpërdrejt me lidhjen e dyfishtë, dendësia e elektroneve zhvendoset drejt kësaj lidhjeje (në atomin më të jashtëm të karbonit).
Si rezultat i kësaj zhvendosjeje, lidhja p polarizohet dhe ngarkesat e pjesshme lindin në atomet e karbonit. Është e lehtë të imagjinohet se një jon hidrogjeni i ngarkuar pozitivisht (proton) do të bashkohet me një atom karboni (shtim elektrofil) që ka një ngarkesë të pjesshme negative, dhe një anion bromi do të ngjitet me një karbon që ka një ngarkesë të pjesshme pozitive.
Kjo shtesë është pasojë e ndikimit të ndërsjellë të atomeve në një molekulë organike. Siç e dini, elektronegativiteti i atomit të karbonit është pak më i lartë se ai i hidrogjenit.
Prandaj, në grupin metil ka njëfarë polarizimi të lidhjeve C-H σ të shoqëruar me një zhvendosje në densitetin e elektroneve nga atomet e hidrogjenit në karbon. Nga ana tjetër, kjo shkakton një rritje të densitetit të elektroneve në rajonin e lidhjes dyfishe dhe veçanërisht në atomin e saj më të jashtëm. Kështu, grupi metil, si grupet e tjera alkile, vepron si një dhurues elektroni. Sidoqoftë, në prani të komponimeve të peroksidit ose O 2 (kur reagimi është radikal), ky reagim mund të shkojë gjithashtu kundër rregullit të Markovnikov.
Për të njëjtat arsye, rregulli i Markovnikov-it vërehet kur shtohen jo vetëm halogjenët e hidrogjenit, por edhe reagentë të tjerë elektrofilë (H 2 O, H 2 SO 4, HOCl, ICl, etj.) në alkenet josimetrike.
4. Hidratim (shtimi i ujit). Në prani të katalizatorëve, uji u shtohet alkeneve për të formuar alkoole. Për shembull:
H 3 C - CH = CH 2 + H - OH → H 3 C - CHOH - CH 3 (alkool izopropil)
Reaksionet e oksidimit
Alkenet oksidohen më lehtë se alkanet. Produktet e formuara gjatë oksidimit të alkeneve dhe struktura e tyre varen nga struktura e alkeneve dhe nga kushtet e këtij reaksioni.
1. Djegia
H 2 C = CH 2 + 3O 2 → 2СO 2 + 2H 2 O
2. Oksidim jo i plotë katalitik
3. Oksidimi në temperaturë të zakonshme. Kur etileni ekspozohet ndaj një tretësire ujore të KMnO4 (në kushte normale, në një mjedis neutral ose alkalik - reagimi Wagner), formohet një alkool dihidrik - etilen glikol:
3H 2 C = CH 2 + 2KMnO 4 + 4H 2 O → 3HOCH 2 - CH 2 OH (etilen glikol) + 2MnO 2 + KOH
Ky reagim është cilësor: ngjyra e purpurt e tretësirës së permanganatit të kaliumit ndryshon kur i shtohet një përbërje e pangopur.
Në kushte më të rënda (oksidimi i KMnO4 në prani të acidit sulfurik ose një përzierje kromi), lidhja e dyfishtë në alken prishet për të formuar produkte që përmbajnë oksigjen:
H 3 C - CH = CH - CH 3 + 2O 2 → 2H 3 C - COOH (acid acetik)
Reaksioni i izomerizimit
Kur nxehen ose në prani të katalizatorëve, alkenet janë të afta për izomerizim - ndodh lëvizja e lidhjes së dyfishtë ose vendosja e izostrukturës.
Reaksionet e polimerizimit
Duke thyer lidhjet π, molekulat e alkenit mund të lidhen me njëra-tjetrën, duke formuar molekula me zinxhir të gjatë.
Shfaqja në natyrë dhe roli fiziologjik i alkeneve
Alkenet aciklike praktikisht nuk gjenden kurrë në natyrë. Përfaqësuesi më i thjeshtë i kësaj klase të përbërjeve organike - etilen C 2 H 4 - është një hormon për bimët dhe sintetizohet në to në sasi të vogla.
Një nga alkenet e pakta natyrore është muskalur ( cis- tricosen-9) është një tërheqës seksual i mizës së shtëpisë femërore (Musca vendase).
Alkenet më të ulëta në përqendrime të larta kanë një efekt narkotik. Anëtarët më të lartë të serisë gjithashtu shkaktojnë konvulsione dhe acarim të mukozave të traktit respirator
Përfaqësues individualë
Etileni (eteni) është një përbërje kimike organike e përshkruar me formulën C 2 H 4. Është alkeni më i thjeshtë. Përmban një lidhje të dyfishtë dhe për këtë arsye i përket hidrokarbureve të pangopura ose të pangopura. Ai luan një rol jashtëzakonisht të rëndësishëm në industri dhe është gjithashtu një fitohormon (substanca organike me peshë të ulët molekulare të prodhuara nga bimët dhe që kanë funksione rregullatore).
Etileni - shkakton anestezi, ka një efekt irritues dhe mutagjen.
Etileni është përbërësi organik më i prodhuar në botë; Prodhimi i përgjithshëm global i etilenit në vitin 2008 ishte 113 milionë tonë dhe vazhdon të rritet me 2-3% në vit.
Etileni është produkti kryesor i sintezës organike bazë dhe përdoret për prodhimin e polietilenit (vendi i parë, deri në 60% të vëllimit të përgjithshëm).
Polietileni është një polimer termoplastik i etilenit. Plastika më e zakonshme në botë.
Është një masë dylli me ngjyrë të bardhë (fletët e holla janë transparente dhe pa ngjyrë). Kimikat dhe rezistent ndaj ngricave, izolues, jo i ndjeshëm ndaj goditjeve (amortizues), zbutet kur nxehet (80-120°C), ngurtësohet kur ftohet, ngjitja (ngjitja e sipërfaqeve të trupave të ngurtë dhe/ose trupave të lëngshëm) është jashtëzakonisht e ulët. Ndonjëherë në vetëdijen popullore ajo identifikohet me celofan - një material i ngjashëm me origjinë bimore.
Propileni - shkakton anestezi (më i fuqishëm se etileni), ka një efekt të përgjithshëm toksik dhe mutagjen.
Rezistent ndaj ujit, nuk reagon me alkalet e asnjë përqendrimi, me tretësirat e kripërave neutrale, acidike dhe bazike, me acide organike dhe inorganike, madje edhe me acid sulfurik të koncentruar, por dekompozohet nën veprimin e acidit nitrik 50% në temperaturën e dhomës dhe nën ndikim. të klorit dhe fluorit të lëngët dhe të gaztë. Me kalimin e kohës, ndodh plakja termike.
Film plastik (veçanërisht film ambalazhi, të tilla si mbështjellës me flluskë ose shirit).
Kontejnerë (shishe, kavanoza, kuti, bombola, kanaçe për ujitje kopshtesh, enë për fidane.
Tuba polimer për kanalizim, kullim, ujë dhe gaz.
Material izolues elektrik.
Pluhuri i polietilenit përdoret si ngjitës i shkrirë në nxehtësi.
Butene-2 - shkakton anestezi dhe ka një efekt irritues.
Tema e mësimit: Alkenet. Përgatitja, vetitë kimike dhe aplikimet e alkeneve.
Qëllimet dhe objektivat e mësimit:
- të shqyrtojë vetitë kimike specifike të etilenit dhe vetitë e përgjithshme të alkeneve;
- të thellojë dhe të konkretizojë konceptet e?-lidhjeve dhe mekanizmat e reaksioneve kimike;
- të japë ide fillestare për reaksionet e polimerizimit dhe strukturën e polimereve;
- të analizojë metodat laboratorike dhe të përgjithshme industriale për prodhimin e alkeneve;
- vazhdojnë të zhvillojnë aftësinë për të punuar me tekstin shkollor.
Pajisjet: pajisje për prodhimin e gazrave, tretësirë KMnO 4, alkool etilik, acid sulfurik i koncentruar, shkrepse, llambë alkooli, rërë, tabela “Struktura e molekulës së etilenit”, “Vetitë kimike themelore të alkeneve”, mostrat demonstruese “Polimerët”.
GJATË KLASËVE
I. Momenti organizativ
Vazhdojmë të studiojmë serinë homologe të alkeneve. Sot duhet të shikojmë metodat e përgatitjes, vetitë kimike dhe aplikimet e alkeneve. Ne duhet të karakterizojmë vetitë kimike të shkaktuara nga lidhja e dyfishtë, të fitojmë një kuptim fillestar të reaksioneve të polimerizimit dhe të shqyrtojmë metodat laboratorike dhe industriale për prodhimin e alkeneve.
II. Aktivizimi i njohurive të nxënësve
- Cilat hidrokarbure quhen alkene?
- Cilat janë veçoritë e strukturës së tyre?
- Në çfarë gjendje hibride janë atomet e karbonit që formojnë një lidhje të dyfishtë në një molekulë alkeni?
Në fund të fundit: alkenet ndryshojnë nga alkanet në praninë e një lidhjeje të dyfishtë në molekulat e tyre, e cila përcakton veçoritë e vetive kimike të alkeneve, metodat e përgatitjes dhe përdorimit të tyre.
III. Mësimi i materialit të ri
1. Metodat për prodhimin e alkeneve
Hartoni ekuacionet e reaksionit që vërtetojnë metodat për prodhimin e alkeneve
– plasaritja e alkaneve C 8 H 18 ––> C 4 H 8 + C4H10; (plasaritje termike në 400-700 o C)
oktan buten butan
– dehidrogjenimi i alkaneve C 4 H 10 ––> C 4 H 8 + H 2; (t, Ni)
hidrogjen butan buten
– dehidrohalogjenimi i haloalkaneve C 4 H 9 Cl + KOH ––> C 4 H 8 + KCl + H 2 O;
hidroksid klorobutan uji klorur buteni
kalium potasium
– dehidrohalogjenimi i dihaloalkaneve 
– dehidratimi i alkooleve C 2 H 5 OH ––> C 2 H 4 + H 2 O (kur nxehet në prani të acidit sulfurik të koncentruar)
Mbani mend!
Në reaksionet e dehidrogjenimit, dehidrimit, dehidrohalogjenimit dhe dehalogjenimit, duhet të mbahet mend se hidrogjeni abstraktohet me preferencë nga atomet e karbonit më pak të hidrogjenizuar (rregulli i Zaitsev, 1875).
2. Vetitë kimike të alkeneve
Natyra e lidhjes karbon-karbon përcakton llojin e reaksioneve kimike në të cilat hyjnë substancat organike. Prania e një lidhjeje të dyfishtë karbon-karbon në molekulat e hidrokarbureve të etilenit përcakton tiparet e mëposhtme të këtyre komponimeve:
– prania e një lidhjeje të dyfishtë lejon që alkenet të klasifikohen si përbërës të pangopur. Shndërrimi i tyre në të ngopura është i mundur vetëm si rezultat i reaksioneve të shtimit, që është tipari kryesor i sjelljes kimike të olefinave;
– lidhja e dyfishtë përfaqëson një përqendrim të konsiderueshëm të densitetit të elektroneve, kështu që reaksionet e shtimit janë të natyrës elektrofilike;
– një lidhje e dyfishtë përbëhet nga një - dhe një - lidhje, e cila polarizohet mjaft lehtë.
Ekuacionet e reaksionit që karakterizojnë vetitë kimike të alkeneve
a) Reaksionet e shtimit
Mbani mend! Reaksionet e zëvendësimit janë karakteristike për alkanet dhe cikloalkanet më të larta, të cilat kanë vetëm lidhje të vetme; reaksionet e shtimit janë karakteristikë për alkenet, dienet dhe alkinet, të cilat kanë lidhje të dyfishta dhe të trefishta.
Mbani mend! Mekanizmat e mëposhtëm për thyerjen e lidhjes janë të mundshme:
a) nëse alkenet dhe reagjenti janë komponime jo polare, atëherë lidhja thyhet për të formuar një radikal të lirë:
H 2 C = CH 2 + H: H ––> + +
b) nëse alkeni dhe reagjenti janë komponime polare, atëherë ndarja e lidhjes çon në formimin e joneve:
c) kur reagentët që përmbajnë atome hidrogjeni në molekulë bashkohen në vendin e një lidhjeje të thyer, hidrogjeni gjithmonë ngjitet me një atom karboni më të hidrogjenizuar (rregulli i Morkovnikov, 1869).
– reaksioni i polimerizimit nCH 2 = CH 2 ––> n – CH 2 – CH 2 –– > (– CH 2 – CH 2 –)n
eten polietileni
b) reaksion oksidimi
Përvoja laboratorike. Merrni etilenin dhe studioni vetitë e tij (udhëzime në tavolinat e studentëve)
Udhëzime për marrjen e etilenit dhe eksperimentet me të
1. Vendosni 2 ml acid sulfurik të koncentruar, 1 ml alkool dhe një sasi të vogël rëre në një epruvetë.
2. Mbylleni epruvetën me një tapë me një tub dalje gazi dhe ngroheni në flakën e një llambë alkooli.
3. Kaloni gazin e liruar përmes një tretësire me permanganat kaliumi. Vini re ndryshimin e ngjyrës së tretësirës.
4. Ndizni gazin në fund të tubit të daljes së gazit. Kushtojini vëmendje ngjyrës së flakës.
– alkenet digjen me një flakë ndriçuese. (Pse?)
C 2 H 4 + 3O 2 ––> 2CO 2 + 2H 2 O (me oksidim të plotë, produktet e reaksionit janë dioksidi i karbonit dhe uji)
Reagimi cilësor: "oksidim i lehtë (në tretësirë ujore)"
– alkenet çngjyrosin një tretësirë të permanganatit të kaliumit (reaksioni i Wagnerit)
Në kushte më të rënda në një mjedis acid, produktet e reagimit mund të jenë acide karboksilike, për shembull (në prani të acideve):
CH 3 – CH = CH 2 + 4 [O] ––> CH 3 COOH + HCOOH
– oksidimi katalitik
Mos harroni gjënë kryesore!
1. Hidrokarburet e pangopura marrin pjesë aktive në reaksionet e shtimit.
2. Reaktiviteti i alkeneve është për faktin se lidhja thyhet lehtësisht nën ndikimin e reagentëve.
3. Si rezultat i shtesës, kalimi i atomeve të karbonit nga sp 2 në sp 3 - ndodh një gjendje hibride. Produkti i reagimit ka karakter kufizues.
4. Kur etilen, propileni dhe alkenet e tjera nxehen nën presion ose në prani të një katalizatori, molekulat e tyre individuale kombinohen në zinxhirë të gjatë - polimere. Polimeret (polietileni, polipropileni) kanë një rëndësi të madhe praktike.
3. Zbatimi i alkeneve(mesazhi i studentit sipas planit të mëposhtëm).
1 – prodhimi i karburantit me numër të lartë oktani;
2 – plastika;
3 – eksploziv;
4 – antifriz;
5 – tretës;
6 – për të përshpejtuar pjekjen e frutave;
7 – prodhimi i acetaldehidit;
8 - gome sintetike.
III. Përforcimi i materialit të mësuar
Detyre shtepie:§§ 15, 16, p.sh. 1, 2, 3 f. 90, sh. 4, 5 f. 95.
Për alkenet, reaksionet më tipike ndodhin për shkak të hapjes së një lidhjeje më të dobët π. Në këtë rast, lidhja π (në alkenin origjinal) shndërrohet në një lidhje σ në produktin e reaksionit. Përbërja origjinale e pangopur shndërrohet në një të ngopur pa formimin e produkteve të tjera, d.m.th. po ndodhreaksioni i shtimit.
Cili është mekanizmi i reaksioneve të adicionit ndaj alkeneve?
1. Për shkak të elektroneve të lidhjes π, molekulat e alkenit kanë një rajon me densitet elektronik të rritur (një re e elektroneve π mbi dhe nën rrafshin e molekulës):
Prandaj, lidhja e dyfishtë është e prirur të sulmohet nga një reagent elektrofilik (me mungesë elektroni). Në këtë rast, do të ndodhë ndarja heterolitike e lidhjes π dhe reaksioni do të vazhdojë jonike mekanizmi si shtim elektrofilik.
Mekanizmi i shtimit elektrofilik tregohet me simbol Reklama E
(sipas shkronjave të para të termave anglezë: Ad – shtesë [bashkëngjitje],
E - elektrofil [elektrofile]).
2. Nga ana tjetër, lidhja π karbon-karbon, duke qenë jopolare, mund të thyhet në mënyrë homolitike dhe më pas reaksioni do të vazhdojë përgjatë radikale mekanizmi.
Mekanizmi i shtimit radikal tregohet nga simboli Reklama R
(R – radikal – radikal).
Mekanizmi i shtimit varet nga kushtet e reaksionit.
Përveç kësaj, alkenet karakterizohen nga reaksione izomerizimi Dhe oksidimi(përfshirë reagimin djegje, karakteristikë e të gjitha hidrokarbureve).
Reaksionet e shtimit në alkenet
Alkenet i nënshtrohen një sërë reaksionesh shtimi.
1. Hidrogjenizimi (shtimi i hidrogjenit)
Alkenet reagojnë me hidrogjenin kur nxehen dhe nën presion të ngritur në prani të katalizatorëve (Pt, Pd, Ni, etj.) për të formuar alkane:
Hidrogjenizimi i alkeneve - reaksion i kundërt dehidrogjenimi i alkaneve. Sipas Parimi i Le Chatelier, hidrogjenizimi favorizohet nga presioni i shtuar, sepse ky reagim shoqërohet me ulje të vëllimit të sistemit.
Shtimi i hidrogjenit në atomet e karbonit në alkene çon në një ulje të gjendjes së tyre të oksidimit:
Prandaj, hidrogjenizimi i alkeneve klasifikohet si një reaksion reduktimi. Ky reagim përdoret në mënyrë industriale për të prodhuar karburant me oktan të lartë.
2. Halogjenimi (shtimi i halogjeneve)
Shtimi i halogjeneve në lidhjen e dyfishtë C=C ndodh lehtësisht në kushte normale (në temperaturë dhome, pa katalizator). Për shembull, zbardhja e shpejtë e ngjyrës së kuqe-kafe të një solucioni të bromit në ujë (uji me brom) shërben si një reagim cilësor ndaj pranisë së një lidhjeje të dyfishtë:
Kështu, në reaksionin e HCl me propilenin, nga dy izomerë të mundshëm strukturorë 1-kloropropani dhe 2-kloropropani, formohet ky i fundit:
Ky model fillimisht u krijua në mënyrë empirike. Në kiminë organike moderne, një justifikim teorik për rregullin e Markovnikov jepet bazuar në pozicionin e ndikimit të strukturës elektronike të molekulave në reaktivitetin e tyre.
Duhet të theksohet se rregulli i Markovnikov në formulimin e tij klasik vërehet vetëm për reaksionet elektrofile të vetë alkeneve. Në rastin e disa derivateve të alkenit ose kur mekanizmi i reaksionit ndryshon, kundër rregullit Markovnikova.
4. Hidratim(lidhje uji)
Hidratimi ndodh në prani të acideve minerale me mekanizmin e shtimit elektrofilik:
Në reaksionet e alkeneve josimetrike vërehet rregulli i Markovnikovit.
1. Polimerizimi- reagimi i formimit të një përbërjeje me peshë të lartë molekulare (polimer) me shtimin sekuencial të molekulave të një lënde me peshë të vogël molekulare (monomeri) sipas skemës:
n M M n
Numri n në formulën e polimerit ( M n ) quhet shkalla e polimerizimit. Reaksionet e polimerizimit të alkeneve ndodhin për shkak të shtimit nëpërmjet lidhjeve të shumta:
2. Dimerizimialkenet - formimi i një dimeri (molekula e dyfishtë) si rezultat i një reaksioni shtesë. Në prani të një acidi mineral (dhuruesi i protonit H + ) një proton i shtohet lidhjes dyfishe të molekulës së alkenit. Kjo prodhon një karbokacion:
"Karbokacioni dimerik" stabilizohet nga lëshimi i një protoni, i cili çon në produktet e dimerizimit të alkenit - një përzierje e diizobutileneve izomerike (2,4,4-trimetilpenten-2 dhe 2,4,4-trimetilpenten-1) :
Ky proces ndodh kur izobutileni (2-metilpropen) trajtohet me acid sulfurik 60% në një temperaturë prej 70°C. Përzierja që rezulton e diizobutileneve hidrogjenizohet për të prodhuar "izooktan" (2,2,4-trimetilpentan), i cili përdoret për të përmirësuar aftësinë kundër goditjes së benzinës ("izooktani" është një lëndë djegëse standarde e motorit me 100 oktane).
