Органическая химия или, как ее ещё называют, химия углерода — темна и полна различных классов. Алкены один из них. Если алканы (тут можно сделать ссылку на статью с алканами) были насыщенными и предельными, то алкены совсем наоборот: ненасыщенные и непредельные.

Попробуем разобраться на примерах, что это значит.

Как известно, углерод в органической химии находится в возбужденном состоянии и всегда имеет валентность IV. Это значит, что он будет образовывать четыре химических связи. Для примера посмотрим на формулу этана:

       H   H

        |   |

H— C — C — H

        |   |

       H   H

Все валентности закрыты, то есть достигнут предел по σ-связям. 

У алкенов же присутствует двойная химическая связь, причем одна будет σ, а другая π, формула представителя будет следующей, это этилен:

H— C = C — H

        |   |

       H  H

Атомы углерода, участвующие в образовании двойной связи, находятся в sp² гибридизации. А гибридные орбитали находятся под углом <120°. π-связь находится перпендикулярно по отношению к σ-связям, то есть находится совсем в другой плоскости. Из-за чего молекула имеет плоскую тригональную форму.

Но стоит обратить внимание, что эта такая характеристика будет только у той части молекулы где есть двойная связь. Если мы возьмём гомолога с углеродной цепью, где больше двух атомов углерода, даже тот же пропилен:

                        H

                         |

H— C¹ = C² — C³ —H

        |   |    |

       H  H   H

Третий атом углерода будет находиться в состоянии sp³ гибридизации, как у алканов. Такой коварный вопрос может встретиться на экзамене.

Алкены имеют общую формулу строения:

CₙH₂ₙ

где:

С – атом углерода

H – атом водорода

n≥2

Гомологический ряд алкенов расположился в таблице ниже.

Чтобы было удобно изучать виды изомерии, собрали их в таблице:

Физические свойства алкенов зависят от количества атомов в цепи.  

C₂H₄ – C₄H₈ — бесцветные газы без запаха.

C₅H₁₀ – C₁₆H₃₂ — жидкости.

с C₁₇H₃₄ — твердые вещества.

Температура плавления в гомологическом ряду уменьшается, а температура кипения увеличивается. 

Например: у C₂H₄ t (плав.) =169,2°C, t (кип.) = -109,8°C.

А у C₁₀H₂₀ t (плав.) = -66,3°C, t (кип.) = +170,6°C.

Для удобства тоже собрали в таблице:

В промышленности алкены получают несколькими методами, в основном на помощь приходят алканы:

Но если вдруг срочно понадобится алкен, а в распоряжении только высокотехнологичная лаборатория, можно выбрать что-то из этого:

Алкены используются в промышленности полимеров: синтетических волокон, пластмасс, каучука. Например, за полиэтиленовые пакеты нужно сказать спасибо этилену. Также из него производят трубы, посуду. А еще у него есть интересное свойство: он является природным фитогормоном. И его используют для дозревания неспелых овощей, например бананов. 

Какая будет правильную формула алкена, если известно, что у него 50 атомов водорода?

1. C₂₀H₅₀
2. C₂₅H₅₀
3. C₁₈H₅₀

Какой тип гибридизации характерен для этилена?

1. sp
2. sp³
3. sp²

Какое агрегатное состояние будет у C₁₀H₂₀?

1. твердое вещество
2. газ
3. жидкость