Теоретична частина

Алкени - олефіни - ненасичені етиленові вуглеводні, які мають один подвійний зв'язок, sp²-гібридизацію, валентний кут 120⁰С, наявність σ і π зв'язків. Загальна формула С_nH_2n утворюють гомологічний ряд етену. В природі зустрічаються рідко, внаслідок великої хімічної активності. В незначній кількості міститься в нафті і природному газі.

Ізомерія структурна (ланцюгова і положення кратного зв'язку), геометрична (цис- транс ізомери). Якщо два замісники однакові то використовують цис-транс ізомерію, якщо біля атомів, зв'язаних подвійним зв'язком 3 або 4 замісниками різні то використовують Е, Z-системи. Е - старші замісники, розміщені по одну сторону, Z-по різні.

За правилом ІЮПАК мають закінчення –ен. Нумерація ведеться, починаючи з подвійного зв'язку і на загальних правилах даються назви. За хімічними властивостями досить реакційноздатні, вступаючи в реакції:

а) приєднання (гідрування , галогенування, гідрогаленування, гідратації).

Реакції проходять за електрофільним механізмом. Реакції приєднання галогеноводнів і води проходять вибірково, згідно правила Марковнікова.

б) реакції оксидації та відновлення. Оксидація проходить при дії розчину

KMnO₄. в нейтральному і слаболужному середовищі утворюються двохатомні спирти і відбувається знебарвлення розчину і випадання коричневого осаду MnO₂ . Концентровані розчини KMnO₄ оксидують алкени з розривом подвійного зв'язку і утворенням кетонів альдегідів карбонових кислот. Алкени легко озонуються з утворенням озонідів. Дана реакція використовується для ідентифікації кількості подвійних зв'язків.

в) реакції полімеризації з утворенням полімерних матеріалів (пластмас).

Останні набули широкого використання в різних галузях народного господарства в медицині та фармації. Вони витісняють метали і сплави в зв'язку з тим, що їх виробництво дешевше, висока корозійна стійкість і зручність та легкість при використані. Алкени одержують в основному синтетично шляхом дегідратації спиртів (за правилом Зайцева), дегідрогалогенування галогенопохідних (моно-, і ди-), гідруванням алкінів.

Ідентифікацію проводять як фізичними так і хімічними методами.

Практична робота Властивості алкенів і полімерних сполук.

Дослід 1. Добування етену та його властивості.

Насипати на дно пробірки піску, налити 4–5 крапель концентрованої H₂SO₄ і 4–5 крапель етанолу . Пробірку закрити корком з газовідвідною трубкою, кінець якої опустити спочатку в бромну воду, а потім у розчин KMnO₄. В кінці, газ, що виділяється, підпалити. (Нагрівати суміш обережно, щоб не засмоктувалась і не вибризнула з пробірки).

Чи змінилось забарвлення розчинів бромної води і калій перманганату?

Яким полум'ям горить етен? Чому?

Написати рівняння реакцій одержання етену, його взаємодію з Br₂- водою, розчином KMnO₄ і горіння.

Дослід 2. Синтез і властивості ізопентену.

В перегінну пробірку помістити 3 см³ ізопентанолу і 4 г безводного цинку хлориду. Пробірку закрити корком із газовідвідною трубкою, кінець якої опустити у пробірку-приймач, охолоджену льодом. Спочатку (до повного розчинення цинк хлориду) нагрівати дуже слабо. Потім, посиливши нагрівання, відігнати в приймач розшаровану суміш з ізопентену і води. За допомогою капілярної піпетки перенести ізопентен у добре охолоджені дві маленькі пробірки і додати в першу – бромної води, а в другу – розчину калій перманганату (підлуженого 2н розчином натрій карбонатом).

Що відбувається при струшуванні рідин у пробірках?

Описати фізичні властивості ізопентену.

Написати рівняння реакцій його добування та взаємодію з бромною водою і розчином KMnO₄.

Дослід 3. Реакції ідентифікації на подвійний зв'язок (фармакопейна проба).

У три маленькі пробірки налити по 1 см³ рідкого алкенового вуглеводню і додати: в першу – 5 крапель бромної води, у другу – 1-2 краплі розчину KMnO₄, а в третю – стільки ж конц. сульфатної кислоти. Вміст пробірок добре струсити.

Що відбувається з розчинами при струшуванні пробірок?

Написати рівняння проведених реакцій.

В якій з пробірок присутній тепловий ефект?

Дослід 4. Полімеризація стиролу.

У пробірку налити 1 см³ стиролу, внести каталізатор і опустити дротинку. Вміст пробірки добре прогріти на водяній бані протягом 30-40 хв. Скловидну масу витягнути дротинкою розглянути і описати її зовнішній вигляд.

Написати рівняння полімеризації стиролу.

Дослід 5. Ознайомлення з властивостями деяких полімерних матеріалів.

Дано набори різних полімерних матеріалів та вироби з них. Уважно розглянути кожен полімер і описати його фізичні властивості (колір, консистенцію, розчинність у воді та органічних розчинниках). Результати спостережень оформити у вигляді таблиці.

Полімерний матеріал	Формула мономера	Формула полімеру	Формула мономерної ланки	Фізичні властивості	Застосування