Alqueno

Os alcenos são um grupo fascinante de hidrocarbonetos que os estudantes encontram na química, especialmente ao estudar compostos orgânicos. Eles são hidrocarbonetos insaturados, o que significa que contêm pelo menos uma ligação dupla carbono-carbono em sua estrutura química. Essa ligação dupla distingue os alcenos dos alcanos, que possuem apenas ligações simples entre átomos de carbono.

Entendendo os fundamentos dos alcenos

O alceno mais simples é o eteno, com a fórmula química C 2 H 4. Compreender o eteno é importante para entender o que torna os alcenos únicos. A estrutura do eteno se parece com isto:

      HH
       ,
        C = C
       ,
      HH
    

Nessa estrutura, dois átomos de carbono estão conectados por uma ligação dupla. Essa ligação dupla é composta por uma ligação sigma e uma ligação pi. Os átomos de hidrogênio estão ligados aos átomos de carbono por meio de ligações simples.

Propriedades dos alcenos

Os alcenos têm várias propriedades especiais devido à presença da ligação dupla:

• Insaturação: A ligação dupla torna os alcenos insaturados. Essa insaturação os torna mais reativos que os alcanos, especialmente em reações de adição.
• Estado físico: À temperatura ambiente, alcenos inferiores, como eteno e propeno, são gases, enquanto alcenos superiores (aqueles com cadeias de carbono mais longas) podem ser líquidos ou sólidos.
• Solubilidade: Os alcenos são geralmente insolúveis em água, mas solúveis em solventes orgânicos devido à sua natureza apolar.
• Ponto de ebulição e ponto de fusão: À medida que o comprimento da cadeia de carbono nos alcenos aumenta, seu ponto de ebulição e ponto de fusão aumentam devido ao aumento das forças de van der Waals.

Nomenclatura dos alcenos

A nomenclatura dos alcenos segue certas regras definidas pela União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC). Aqui está um guia simples para nomear alcenos:

1. Identifique a cadeia de carbono mais longa que contém uma ligação dupla. Essa cadeia determinará o nome base do alceno.
2. Numere a cadeia de carbono a partir da extremidade mais próxima da ligação dupla.
3. Indique a posição da ligação dupla com o menor número possível. Por exemplo, em but-1-eno, '1' indica a ligação dupla começando no primeiro carbono.
4. Use prefixos apropriados para substituintes adicionais ou ramificações na cadeia principal.

Exemplos de alcenos e seus nomes IUPAC incluem:

• Eteno (C 2 H 4)
• Propeno (C 3 H 6)
• But-1-eno (C 4 H 8)
• But-2-eno (C 4 H 8)

Exemplo de but-2-eno

Considere a estrutura e a posição das ligações duplas no but-2-eno:

      hhhh
       ,
        C - C
       ,
      HC = C – CH
          ,
          haha
    

Reações químicas dos alcenos

Os alcenos são muito reativos devido à ligação dupla. Aqui estão algumas reações comuns:

Reações de adição

Os alcenos participam prontamente de reações de adição, onde átomos se adicionam através de uma ligação dupla carbono-carbono, convertendo-a em uma ligação simples.

Hidrogenação

A adição de hidrogênio (_H2) converte o alceno em um alcano:

      C 2 H 4 + H 2 → C 2 H 6
    

Halogenação

Adição de halogênios como cloro (_Cl2) ou bromo (_Br2):

      C 2 H 4 + Cl 2 → C 2 H 4 Cl 2
    

Hidratação

O álcool é formado ao adicionar água (H ₂ O) na presença de um catalisador ácido:

      C 2 H 4 + H 2 O → C 2 H 5 OH
    

Polimerização

Os alcenos podem sofrer polimerização, um processo que une moléculas menores para formar longas cadeias chamadas polímeros. A polimerização do eteno produz polietileno, um material plástico comum.

Polimerização do eteno:

      N C 2 H 4 → -(-CH 2 -CH 2 -)- N
    

Isomerismo geométrico em alcenos

Outra característica interessante dos alcenos é o isomerismo geométrico, que surge devido à rotação restrita em torno da ligação dupla carbono-carbono. Isso leva a diferentes arranjos espaciais dos grupos, chamados isômeros "cis" e "trans".

Isomerismo cis-trans

Veja o exemplo do but-2-eno:

Cis-isômeros: grupos idênticos estão do mesmo lado.

      HH
       ,
        C = C
       ,
      CH 3 CH 3
    

Trans-isômeros: grupos idênticos estão em direções opostas.

      H CH 3
       ,
        C = C
       ,
      CH 3 H
    

Importância e usos dos alcenos

Os alcenos são importantes em várias aplicações industriais:

• O eteno é usado na produção de etanol, polietileno e óxido de etileno.
• O propeno é uma matéria-prima chave na produção de polipropileno.
• Os alcenos também são usados na produção de detergentes e plásticos.

Conclusão

Os alcenos são uma classe importante de compostos orgânicos, caracterizada por suas ligações duplas carbono-carbono. Ao entender os alcenos, incluindo sua estrutura, reações e aplicações, ganha-se uma visão mais ampla do campo da química orgânica. Ao aprender sobre os alcenos, os estudantes podem começar a apreciar a riqueza e a complexidade dos compostos químicos e suas aplicações no dia a dia.

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