Węglowodory nienasycone – alkeny - właściwości fizykochemiczne (w tym addycja)
Właściwości fizyczne alkenów
Temperatury topnieniatopnienia i wrzeniawrzenia alkenów są podobne do temperatur alkanów, jednak izomery alkenów cis mają niższe temperatury topnienia niż izomery trans. W temperaturze pokojowej alkeny występują we wszystkich trzech fazach, w postaci stałej, cieczy i gazów. Stan fizyczny zależy od masy cząsteczkowej. Pierwsze cztery alkeny z szeregu homologicznego są gazami w temperaturze pokojowej. Alkeny o długości około pięciu do siedemnastu węgli są cieczami, a wyższe alkeny są woskowatymi ciałami stałymi. Temperatura topnienia ciał stałych również rośnie wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej.
Właściwości fizyczne alkenów zmieniają się w szeregu homologicznym w następujący sposób:

Przeanalizuj symulację dotyczącą właściwości fizycznych alkenów. Za pomocą suwaka na osi poziomej - Liczba atomów węgla w cząsteczce - zmieniaj liczbę atomów węgla. Zwróć uwagę na nazwę alkenu oraz zmiany temperatur topnienia i wrzenia poszczególnych alkenów podczas przesuwania suwaka. Na podstawie symulacji wykonaj ćwiczenia zamieszczone poniżej.
Zapoznaj się z opisem symulacji. Zwróć uwagę na nazwę alkenu oraz zmiany temperatur topnienia i wrzenia poszczególnych alkenów w zależności od liczby atomów węgla w cząsteczce. Na podstawie symulacji wykonaj ćwiczenia zamieszczone poniżej.

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D1GR7R94C
Zaznacz poprawną odpowiedź.
Zaznacz poprawną odpowiedź.
Zaznacz poprawną odpowiedź.
Zaznacz poprawną odpowiedź.
Właściwości chemiczne alkenów
1) Addycja chlorowca do alkenów
AddycjaAddycja elektrofilielektrofili do alkenów jest użyteczną reakcją, ponieważ umożliwia syntezę wielu rodzajów związków. Warto w tym miejscu przyjrzeć się addycji chlorowców do alkenów w różnych warunkach reakcji.
Reakcja w środowisku chloroformu ()
Reakcja w środowisku
W przypadku niesymetrycznych alkenów, grupa przyłącza się do atomu węgla, związanego atomem węgla o wyższej rzędowości, np.:

Czy wiesz, w wyniku jakich reakcji otrzymywane są halogenohydryny? Jakie odczynniki należy wykorzystać i w jakich warunkach prowadzone są reakcje? Zapoznaj się z poniższą symulacją, wykonaj przykładowe reakcje, a następnie rozwiąż podane zadania.
Czy wiesz, w wyniku jakich reakcji otrzymywane są halogenohydryny? Jakie odczynniki należy wykorzystać i w jakich warunkach prowadzone są reakcje? Zapoznaj się z opisem symulacji, a następnie rozwiąż podane zadania.

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D1GR7R94C
2) Addcyja związków typu HX do alkenów
Alkeny reagują na zimno z gazowymi halogenowodorami, wśród których wyróżnić możemy np. , . Wzrost szybkości reakcji zależy od przyłączanego halogenowodoru i rośnie w kolejności:
Fluorowodór reaguje znacznie wolniej niż pozostałe trzy i zwykle jest ignorowany w rozważaniach dotyczących reakcji tego typu.
Poniżej przedstawiono mechanizm addycji elektrofilowej na przykładzie etenu.
Mechanizm reakcji addycji elektrofilowej cząsteczki do etenu.

Przeanalizuj poniższą symulację. Zwróć uwagę na sposób, w jaki łączą się cząsteczki typu HX z alkenami, a następnie wykonaj ćwiczenia sprawdzające.
Wskazówka: Wybierz alken/dien, do którego ma zostać przyłączona cząsteczka . Po prawej stronie pojawi się nazwa systematyczna związku, który powinien zostać utworzony. Kierując się nazwą systematyczną, zaznacz odpowiednie wiązanie podwójne. Po zaznaczeniu wiązania, obok kursora pojawi się atom wodoru, który należy przyłączyć do odpowiedniego atomu węgla. Kolejnym krokiem jest przyłączenie atomu chloru. Jeżeli utworzysz poprawny związek, wyświetli się on na zielono.
Zapoznaj się z opisem symulacji. Zwróć uwagę na sposób, w jaki łączą się cząsteczki typu HX z alkenami, a następnie wykonaj ćwiczenia sprawdzające.

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D1GR7R94C
3) addycja wody do alkenów
Alkeny są związkami niepolarnymi i nie rozpuszczają się w wodzie. Co ciekawe, mimo że alkeny nie rozpuszczają się w wodzie, wykazano, że związki te reagują z wodą w środowisku kwasowym w podwyższonej temperaturze. Rolę katalizatorakatalizatora reakcji pełni mocny kwasmocny kwas (np. kwas siarkowy(VI)), a reakcja nazywana jest często hydratacją i przebiega zgodnie z mechanizmem addycjiaddycji elektrofilowej.

W przypadku addycji wody do alkenów niesymetrycznych należy pamiętać o regule Markownikowa

Okazuje się, że addycja cząsteczki wody do propenu, katalizowana kwasem siarkowym(VI), zachodzi zgodnie z regułą Markownikowaregułą Markownikowa. Reguła ta mówi, że atom wodoru w reakcji addycji przyłącza się do atomu węgla związanego z większą liczbą atomów wodoru („bogatszego w wodór”) i o możliwie najmniejszej rzędowości. Natomiast grupa przyłącza się do karbokationu stabilniejszego, czyli takiego, którego rzędowość jest możliwie największa. Oznacza to, że w przypadku propenu otrzymujemy propan‑2-ol zamiast propan‑1-olu.
Czy wiesz, według jakiej zasady przebiegają reakcje addycji? Pamiętając o regule Markownikowa, stwórz odpowiednie wzory produktów. Następnie rozwiąż poniższe zadania.
Wskazówka: Wybierz alken, do którego ma zostać przyłączona woda. Po prawej stronie pojawi się nazwa systematyczna związku, który powinien zostać utworzony. Kierując się nazwą systematyczną, zaznacz odpowiednie wiązanie podwójne. Po zaznaczeniu wiązania, obok kursora pojawi się atom wodoru, który należy przyłączyć do odpowiedniego atomu węgla. Kolejnym krokiem jest przyłączenie grupy hydroksylowej. Jeżeli utworzysz poprawny związek, wyświetli się on na zielono.
Czy wiesz, według jakiej zasady przebiegają reakcje addycji? Pamiętając o regule Markownikowa, wykonaj ćwiczenie poniżej.

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D1GR7R94C
Zapisz wzór strukturalny związku powstałego w wyniku reakcji addycji 3‑metylopent‑1,3‑dienu

