Les composés contenant de l'hydrogène et du carbone sont appelés hydrocarbures. Différents types de liaisons chimiques lient ces atomes entre eux sous forme moléculaire. Les alcanes, les alcènes et les alcynes sont les trois principaux types d'hydrocarbures.
Alcanes vs Alcènes vs Alcynes
La principale différence entre les alcanes, les alcènes et les alcynes est que les alcanes créent une simple liaison entre les atomes de carbone, tandis que les alcènes forment une double liaison et les alcynes forment une triple liaison.
L'alcane est aussi appelé paraffine. Les atomes d'hydrogène complètent les valences des quatre atomes de carbone. Le méthane, l'éthane et même le propane sont les alcanes les plus basiques. Il est utilisé dans une variété de procédures industrielles.
Les alcènes sont appelés diènes, tandis que les alcènes sont appelés alcènes. En raison de l'existence d'une double liaison, ce sont des hydrocarbures insaturés. Ils peuvent être intégrés dans des cycloalcènes de différents diamètres. L'éthène, le propène et de nombreux autres alcènes sont les plus basiques et peuvent être fabriqués en laboratoire.
Les alcynes, cependant, sont connus sous le nom de triènes. Les alcynes sont très inflammables et les alcynes les plus simples existent à l'état gazeux, mais à mesure que le complexe se développe, il peut exister sous forme liquide ou même solide.
Tableau de comparaison entre les alcanes, les alcènes et les alcynes
| Paramètres de comparaison | Alcane | Alcène | Alcynes |
| Liaison reliant les atomes de carbone | Simple | Double | Tripler |
| Propriétés physiques | Ils sont incolores, ont un faible poids moléculaire et ont un point d'ébullition élevé. Ils peuvent être solides, liquides ou gazeux. | À température ambiante, il est incolore, non polaire, inflammable et dégage une forte odeur. Il existe sous forme de gaz et a une masse moléculaire plus élevée. | À l'exception des alcynes, qui ont une odeur distincte, ils sont inodores et incolores et ont un point de fusion et d'ébullition élevé en raison de leur structure moléculaire plus grande. |
| Propriétés chimiques | Sont des acides faibles qui réagissent aux réactifs électrophiles et réagissent à l'oxygène et à l'hydrogène, mais ne réagissent tout simplement pas avec certains autres composés chimiques ni avec les radicaux libres. | La structure moléculaire plus longue des alcènes a un point d'ébullition élevé et la polarisation des alcanes est également déterminée par des groupes fonctionnels. | Les alcènes sont moins solubles dans l'eau et ont un point d'ébullition plus élevé. C'est quelque peu acide, électronégatif et inflammable. |
| Application | Gaz de pétrole liquéfié (GPL), gaz naturel, aérosols, moteurs à combustion et autres applications. | Production de plastique, d'alcool, de carburants, d'éthanol, d'acides acryliques, d'esters de glycérol, de caoutchoucs artificiels et de pétrole brut et de gaz naturel, entre autres | La synthèse de polymères, de PVC et de caoutchouc est utilisée dans les applications médicales, pharmaceutiques ainsi que dans d’autres applications de fabrication de médicaments. Il est utilisé dans l’industrie pour faire mûrir les fruits et réaliser d’autres activités. |
| Instance | Éthane | Ethène | Éthyne |
Qu'est-ce qu'Alcane ?
Les alcanes sont une forme d'hydrocarbure saturé avec une structure arborescente d'atomes d'hydrogène et de carbone. Les alcanes ont des liaisons carbone-carbone solitaires. Les alcanes sont des «hydrocarbures acycliques ramifiés et non ramifiés ayant une formule générale, CnH (2n + 2)», selon l'IUPAC (Union internationale de chimie pure et appliquée).
L'hybridation alcane est classée comme sp3. Il a quatre indicateurs de liaison et est relié par des atomes de carbone. Le squelette carboné est la plus grande chaîne avec des atomes de carbone reliés entre eux et est utilisé pour calculer la taille d'un alcane.
Les alcanes sont parfois connus sous le nom de paraffine car ils ont des propriétés semblables à de la cire lorsqu'ils sont exposés à des températures et des pressions spécifiques (SATP). Les alcanes sont divisés en trois types en fonction de leur structure : les alcanes linéaires, ramifiés et cycliques.
Si un alcane contient même plus de trois atomes de carbone, il peut être structuré selon diverses configurations, ce qui constitue les isomères structuraux. Le pétrole, le pétrole brut ou le gaz naturel contiennent tous des alcanes. Méthane, éthane, propane, butane, pentane, hexane, heptane, octane et autres types d'alcanes.
Qu'est-ce qu'Alcène ?
Les alcènes sont des hydrocarbures insaturés avec une double liaison entre le carbone et le carbone. Ce sont des produits chimiques apolaires et hautement réactifs. Une liaison sigma, ainsi qu'une liaison pi, relie les doubles liaisons des atomes de carbone. Contrairement à la plupart des liaisons covalentes simples, celle-ci est extrêmement solide et stable.
La double liaison n'est pas aussi longue que la simple liaison. Les alcènes ont une longueur de liaison de 133 pm (1.33). sp2 est l'hybridation des alcènes. En raison du coût énergétique élevé de la rupture, les alcènes n'ont pas besoin de tourner facilement. Les angles de liaison d'un alcène sont espacés d'environ 120 degrés.
Les alcènes sont des molécules stables qui subissent divers processus tels que l'addition, l'hydrogénation, l'hydrolyse, l'halogénation, l'hydrohalogénation, l'oxydation, la production d'halohydrine, la polymérisation, la complexation métallique, l'alkylation et bien d'autres.
Le plastique, le vin, les carburants, le chlorure de vinyle, les acides acryliques, les esters de glycérol, les caoutchoucs artificiels, la production de pétrole et de gaz naturel et divers autres processus industriels utilisent tous des alcynes. L'éthylène, le propène, le butène, le pentène, l'hexène, l'heptène et divers isomères sont des exemples d'alcènes.
Qu'est-ce qu'Alcyne ?
Les alcanes sont des hydrocarbures insaturés avec une triple liaison carbone. Initialement, les alcynes étaient classés comme acétylènes. L'angle des liaisons des atomes de carbone est de 180°. La structure des alcynes est en forme de tige. Les oléfines sont un autre nom pour eux.
Les atomes C ont une longueur de liaison extrêmement petite de 121 pm. La triple liaison semble avoir une résistance élevée d'environ 839 kJ/mol. Il possède une hybridation sp, ce qui signifie que les orbitales s et p se croisent et créent trois liaisons.
Après cela, un suffixe « ène » est ajouté au nom de l'alcyne. Les alcynes peuvent être fabriqués à l'aide de diverses méthodes, notamment le craquage et la déshydrohalogénation. Les alcynes sont un groupe fonctionnel volatil qui peut subir une hydrogénation, une addition d'halogène, une hydrolyse, une tautomérie ou une cycloaddition.
Les alcynes sont couramment utilisés dans les produits pharmaceutiques, les médicaments et d'autres applications de production de médicaments. Il est également utilisé pour fabriquer des polymères, du PVC et du caoutchouc. C'est un terme utilisé dans l'industrie pour décrire les fruits mûrs. Le propyne, le butyne, le pentyne et d'autres alcynes en sont des exemples.
Principales différences entre les alcanes, les alcènes et les alcynes
- Les alcanes ont la formule chimique Cn H(2n+2), les alcènes ont Cn H2n et les alcynes ont Cn H. (2n-2).
- L'hybridation des alcanes est sp3, l'hybridation des alcènes est sp2 et l'hybridation des alcynes est sp.
- Les hydrocarbures saturés sont des alcanes, tandis que les hydrocarbures insaturés sont des alcanes et des alcynes.
- Les paraffines sont des alcanes, tandis que les oléfines sont des alcanes et des alcènes.
- Les alcanes ont une force de dispersion de Van der Waals, tandis que les alcènes ont une faible interaction dipôle-dipôle, tandis que les alcynes ont des forces de dispersion de Londres en tant qu'interactions intermoléculaires.
- Les alcanes ont une longueur de liaison de 153 pm, les alcènes ont une longueur de liaison de 134 pm et les alcynes ont une longueur de liaison de 121 pm.
Conclusion
Les alcanes, alcènes et alcynes sont des hydrocarbures sans groupe fonctionnel. Au lieu de cela, ce sont des chaînes d’atomes de carbone dans un seul plan, sans aucun autre groupe fonctionnel attaché. Ils semblent être des substances similaires, mais ce n’est pas le cas. Il est important d’apprécier la distinction pour parvenir à une meilleure compréhension de la polymérisation. Les sous-types sous chaque type font l’objet de recherches approfondies sur le sujet.
Bibliographie
- https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2009/cc/b820048chttps://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1680347
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