Alken reprezentuje nienasycony węglowodór z podwójnymi wiązaniami, podczas gdy alkan to nasycony węglowodór z tylko pojedynczymi wiązaniami. Przekształcenie alkanu w alken wymaga usunięcia wodoru z cząsteczki alkanu w ekstremalnie wysokich temperaturach. Proces ten jest znany jako odwodornienie.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Przekształcenie węglowodoru alkanu w alken obejmuje odwodornienie, endotermiczny proces, w którym wodór jest usuwany z cząsteczki alkanu.
Właściwości alkanów
Alkany to węglowodory, co oznacza, że zawierają tylko atomy węgla i wodoru. Alkany jako węglowodory nasycone zawierają wodór w każdym dostępnym miejscu. To sprawia, że są one dość niereagujące, z wyjątkiem tego, kiedy reagują z tlenem w powietrzu (tzw. spalanie lub spalanie). Alkany zawierają tylko pojedyncze wiązania i mają podobne do siebie właściwości chemiczne oraz trendy we właściwościach fizycznych. Na przykład wraz ze wzrostem długości łańcucha molekularnego wzrasta ich temperatura wrzenia. Przykłady alkanów obejmują metan, etan, propan, butan i pentan. Alkany są niezwykle łatwopalne i przydatne jako czyste paliwo, spalając się z wytworzeniem wody i dwutlenku węgla.
Właściwości alkenów
Alkeny są również węglowodorami, ale są nienasycone, co oznacza, że zawierają podwójne wiązania węgiel-węgiel, na przykład istnieje jedno lub więcej podwójnych wiązań między atomami węgla w cząsteczce. To sprawia, że są bardziej reaktywne niż alkany. Przykłady alkenów obejmują eten, propen, but-1-en i but-2-en. Alkeny są prekursorami aldehydów, polimerów, aromatów i alkoholi. Dodając parę do alkenu, staje się alkoholem.
Konwersja alkenów do alkanów
Aby przekształcić alken w alkan, musisz zerwać podwójne wiązanie, dodając wodór do alkenu w obecności katalizator niklowy, w temperaturze około 302 stopni Fahrenheita lub 150 stopni Celsjusza, proces znany jako uwodornienie.
Konwersja alkanów do alkenów
Alkany, takie jak propan i izobutan, stają się alkenami, takimi jak propylen i izobutylen, w procesie chemicznym zwanym odwodornieniem, usuwaniem wodoru i odwrotnym uwodornianiem. Przemysł petrochemiczny często wykorzystuje ten proces do tworzenia aromatów i styrenu. Proces jest wysoce endotermiczny i wymaga temperatur 932 stopni F, 500 stopni C i wyższych.
Typowe procesy odwodornienia obejmują aromatyzację, w której chemicy aromatyzują cykloheksen w obecności uwodornienia akceptory z użyciem pierwiastków siarka i selen oraz odwodornienie amin do nitryli z użyciem odczynnika takiego jak jod pentafluorek. Procesy odwodornienia mogą również przekształcać tłuszcze nasycone w tłuszcze nienasycone w produkcji margaryny i innej żywności. Reakcje chemiczne podczas odwodornienia są możliwe w wysokich temperaturach, ponieważ uwolnienie gazowego wodoru zwiększa załamanie się systemu.