Gli alcheni

Gli alcheni

Gli alcheni sono dei composti formati da legami tra molecole di carbonio e idrogeno, dove due o più atomi di carbonio sono legati tra loro condividendo una coppia di elettroni ciascuno. Hanno la stessa formula generale dei cicloalcani dato che per ogni atomo di carbonio ce ne sono sempre due di idrogeno:

CnH2n

Tutti i composti formati da atomi di carbonio e idrogeno vengono definiti idrocarburi e vengono classificati a seconda del tipo di legame che gli atomi di carbonio formano tra loro. Il carbonio è un elemento chimico con quattro elettroni di legame. Questo significa che può legarsi con fino a quattro atomi diversi oppure formare doppi o tripli legami, condividendo due o tre elettroni con un altro atomo di carbonio.

I composti di carbonio e idrogeno formati tutti da legami semplici vengono definiti idrocarburi saturi o alcani mentre gli altri sono chiamati idrocarburi insaturi. I composti dove alcuni atomi di carbonio formano un doppio legame vengono chiamati alcheni mentre quelli dove sono presenti tripli legami sono definiti alchini.

Lo scopo di questa classificazione è quella di distinguere i vari composti che possono avere la stessa formula molecolare, lo stesso numero di atomi. Il nome di un idrocarburo può finire con i suffissi -ano, -ene, -ino a seconda se gli atomi di carbonio hanno dei legami semplici, doppi o tripli.

Proprietà fisiche e chimiche

Le proprietà fisiche e chimiche degli alcheni sono le stesse di quelle degli alcani. Non si sciolgono in acqua ma possono farlo mescolandosi con composti dove sono presenti altri idrocarburi. Man mano che aumenta il numeri degli atomi di carbonio, aumenta la temperatura necessaria per il loro passaggio dallo stato solido a quello liquido e da quello liquido allo stato gassoso.

Si differenziano dagli alcani per la loro reattività perché il doppio legame del carbonio si spezza facilmente e si combinano con altri tipi di molecole. In alcuni casi è necessario un catalizzatore come quando si combina un alchene con molecole di idrogeno per convertirlo in un alcano. Questo processo viene chiamato idrogenazione ma gli alcheni possono anche sommarsi ad altre molecole come quelle degli alogeni, come il cloro, dei loro acidi oppure a quelle dell’acqua. In questo caso si forma una nuova sostanza che ha tutti gli atomi presenti nei composti che si sono uniti essendo avvenuta una reazione di addizione.

Gli alcheni possono essere isomeri di struttura con gli alcani, avendo lo stesso numero di atomi e possono anche essere isomeri geometrici per la posizione diversa dei gruppi alchilici rispetto al piano della catena principale proprio come i cicloalcani. Ma presentano anche un’altra proprietà, chiamata isomeria di posizione, che dipende in quale punto della molecola avviene il doppio legame. Ad esempio, il butene, che è formato da quattro atomi di carbonio, può presentare un doppio legame nella prima posizione, 1-butene, oppure nella seconda posizione, 2-butene.

Nomenclatura degli alcheni

Per assegnare un nome agli alcheni si usa lo stesso metodo per gli idrocarburi saturi con la differenza che invece di usare il suffisso -ano, si aggiunge -ene e bisogna anche indicare la posizione del carbonio che forma il doppio legame.

NomeFormula molecolare
PropeneC3H6
ButeneC4H8
PenteneC5H10
EseneC6H12
EpteneC7H14
OtteneC8H16
NoneneC9H18
DeceneC10H20
UndeceneC11H22
DodeceneC12H24
3,metil,1,esene formula condensata e nomenclatura

Proprio come per gli alcani, si conta il numero degli atomi di carbonio della catena principale, in questo caso quella che contiene il doppio legame, che rappresentano il nome finale del composto. Si contano anche le posizioni e il numero degli atomi degli eventuali gruppi alchilici che ci sono e si indicano nel nome. L’idrocarburo la cui formula condensata è quella dell’immagine ha 6 atomi di carbonio nella catena principale, il doppio legame avviene nell’atomo che si trova nella prima posizione partendo da sinistra e nella terza posizione abbiamo anche un legame con un gruppo alchile che ha un solo atomo di carbonio e che, per questo motivo, si chiama metile.