Ein Alken stellt einen ungesättigten Kohlenwasserstoff mit Doppelbindungen dar, während ein Alkan einen gesättigten Kohlenwasserstoff mit nur Einfachbindungen darstellt. Um ein Alkan in ein Alken umzuwandeln, müssen Sie bei extrem hohen Temperaturen Wasserstoff aus dem Alkanmolekül entfernen. Dieser Vorgang wird als Dehydrierung bezeichnet.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Die Umwandlung eines Alkankohlenwasserstoffs in ein Alken beinhaltet die Dehydrierung, einen endothermen Prozess, bei dem Wasserstoff aus dem Alkanmolekül entfernt wird.
Eigenschaften von Alkanen
Alkane sind Kohlenwasserstoffe, das heißt, sie enthalten nur Kohlenstoff- und Wasserstoffatome. Als gesättigte Kohlenwasserstoffe enthalten Alkane an jedem verfügbaren Ort Wasserstoff. Dies macht sie ziemlich reaktionsunfähig, außer wenn sie auf und mit Sauerstoff in der Luft reagieren (als Verbrennung oder Verbrennung bezeichnet). Alkane enthalten nur Einfachbindungen und haben ähnliche chemische Eigenschaften und Trends in den physikalischen Eigenschaften. Mit zunehmender Molekülkettenlänge steigt beispielsweise ihr Siedepunkt. Beispiele für Alkane umfassen Methan, Ethan, Propan, Butan und Pentan. Alkane sind extrem brennbar und nützlich als saubere Brennstoffe, die verbrennen, um Wasser und Kohlendioxid zu produzieren.
Eigenschaften von Alkenen
Alkene sind ebenfalls Kohlenwasserstoffe, aber sie sind ungesättigt, d.h. sie enthalten Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen, zum Beispiel gibt es eine oder mehrere Doppelbindungen zwischen Kohlenstoffatomen im Molekül. Dies macht sie reaktiver als Alkane. Beispiele für Alkene umfassen Ethen, Propen, But-1-en und But-2-en. Alkene sind Vorläufer von Aldehyden, Polymeren, Aromaten und Alkoholen. Durch Hinzufügen von Dampf zu einem Alken wird es zu einem Alkohol.
Umwandlung von Alkenen in Alkane
Um ein Alken in ein Alkan umzuwandeln, müssen Sie die Doppelbindung brechen, indem Sie in Gegenwart von a. Wasserstoff an ein Alken addieren Nickelkatalysator, bei einer Temperatur von etwa 302 Grad Fahrenheit oder 150 Grad Celsius, ein Prozess, der als a bekannt ist Hydrierung.
Umwandlung von Alkanen in Alkene
Alkane wie Propan und Isobutan werden durch einen chemischen Prozess namens Dehydrierung, die Entfernung von Wasserstoff und die Umkehrung der Hydrierung zu Alkenen wie Propylen und Isobutylen. Die petrochemische Industrie nutzt dieses Verfahren häufig zur Herstellung von Aromaten und Styrol. Der Prozess ist stark endotherm und erfordert Temperaturen von 932 ° F, 500 ° C und mehr.
Zu den üblichen Dehydrierungsverfahren gehört die Aromatisierung, bei der Chemiker Cyclohexen in Gegenwart einer Hydrierung aromatisieren Akzeptoren mit den Elementen Schwefel und Selen und die Dehydrierung von Aminen zu Nitrilen mit einem Reagens wie Jod Pentafluorid. Dehydrierungsprozesse können auch bei der Herstellung von Margarine und anderen Lebensmitteln gesättigte Fette in ungesättigte Fette umwandeln. Die chemischen Reaktionen während der Dehydrierung sind bei hohen Temperaturen möglich, da die Freisetzung von Wasserstoffgas den Kollaps des Systems verstärkt.