6. Химические свойства алкенов

Алкены обладают большой реакционной способностью, чем алканы. Это обусловлено наличием в их молекулах двойной связи. π–Связь менее прочная, чем σ-связь. Она легко разрушается под воздействием различных реагентов с образованием валентных (неспаренных электронов).

По этой причине алкены легко вступают в реакции присоединения (в отличие от алканов) с образованием ковалентных связей.

Реакции присоединения (виды)

1. Гидрирование или гидрогенизация (присоединение водорода)

Эта реакция протекает в присутствии катализатора – мелко раздробленного никеля, платины или палладия при повышенном давлении. При гидрогенизации алкены превращаются в предельные углеводороды:

2. Галогенирование (присоединение галогенов) – см. схему Рис.1

Присоединение галогенов по двойной связи С=С происходит легко при обычных условиях (при комнатной температуре, без катализатора). Образуются дигалогеналканы (ди -2, галоген – один из галогенов, алкан –одинарные связи):

3. Гидрогалогенирование (присоединение галогеноводородов) – см. схему Рис.1

При взаимодействии алкенов с галогеноводородами (НCl, НBr) образуются галогеналканы.

4. Гидратация (присоединение воды)

При взаимодействии алкенов с водой в присутствии минеральных кислот (серной, фосфорной) образуются одноатомные спирты. Минеральные кислоты выполняют роль катализаторов и являются источниками протонов.

Протоны (Н⁺) за счет большой активности распаривает электроны π–связи. Затем процесс идет по схеме Рис.1.

5. Полимеризация — процесс образования высокомолекулярного вещества (полимера) путём многократного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера) к активным центрам в растущей молекуле полимера.

Число n называется степенью полимеризации. Реакции полимеризации алкенов идут в результате разрушения π–связей (под действием температуры, давления и катализаторов). У атомов углерода, образуются неспаренные (валентные) электроны, которые и обеспечивают ковалентные связи между молекулами.

Реакции окисления

Внимание! Газообразные гомологи алкенов образуют с воздухом взрывчатые смеси.

1. Горение

Как и все углеводороды, алкены горят в кислороде, и при этом образуют диоксид углерода и воду.

а) Полное (избыток О₂).

Горение этена:

Общая формула горения алкенов при избытке кислорода:

б) Неполное (недостаток О₂).

Горение этена:

Общая формула горения алкенов при недостатке кислорода:

2. Неполное каталитическое окисление

Если смешать алкен с кислородом и пропустить эту смесь над нагретым до 200⁰С серебряным катализатором, то образуется оксид алкена (эпоксид). Циклические оксиды широко используются в органическом синтезе.