Этан және Этен
Этан да, этан да көміртегі мен сутегі атомдары бар көмірсутектер. Көмірсутектерді функционалдық топтарына қарай қосымша топтарға бөлуге болады. Алкандар мен алкендер - органикалық химиядағы екі негізгі категория. Алкандарда тек бір ғана байланыс бар және олар қаныққан қосылыстар. Алкендер – көміртек-көміртек қос байланысы бар көмірсутектер. Бұлар олефиндер деп те аталады. Алкендердің физикалық қасиеттері сәйкес алкандарға ұқсас.
Этан
Этан - C2H6 молекулалық формуласы бар қарапайым алифатты көмірсутек молекуласы. Этан көмірсутек деп аталады, өйткені ол тек көміртек пен сутегі атомдарынан тұрады. Этанның алкан екені де белгілі, өйткені оның көміртегі атомдары арасында бірнеше байланысы жоқ. Әрі қарай, этан құрамында көміртегі атомында болуы мүмкін сутегі атомдарының ең көп саны бар, бұл оны қаныққан алканға айналдырады. Этан – түссіз, иіссіз газ. Этанның молекулалық салмағы 30 г моль-1 Этандағы әрбір көміртек атомының тетраэдрлік геометриясы бар. H-C-H байланыс бұрышы 109o Этандағы көміртек атомдары sp3 будандастырылған. Әрбір көміртек атомынан алынған sp3 гибридтелген орбиталь көміртек-көміртек сигма байланысын жасау үшін қабаттасады. Көміртек пен сутегі арасындағы байланыс та сигмалық байланыс болып табылады, бірақ ол көміртегінің sp3 гибридтенген орбиталын сутегі атомының s орбиталымен қабаттастыру арқылы жасалады. Көміртек атомдары арасындағы жалғыз сигма байланысының арқасында байланыстың айналуы мүмкін және ол көп энергияны қажет етпейді. Этан табиғи газдың құрамдас бөлігі болып табылады, сондықтан ол табиғи газдан үлкен көлемде оқшауланады. Этан сонымен қатар мұнай өңдеуде жанама өнім ретінде өндіріледі.
Этен (этилен)
Бұл этилен деп те аталады және ол түссіз газ. Этен - екі көміртегі мен төрт сутегі бар ең қарапайым алкен молекуласы. Оның бір көміртек-көміртек қос байланысы бар және молекулалық формуласы C2H4.
H2C=CH2
Этеннің екі көміртегі атомы sp2 гибридтенген. Әрбір көміртек атомында үш sp2 гибридтелген орбиталь және бір бос p орбиталь бар. Екі sp2 гибридтелген орбитальдар бір-бірімен қабаттасып, екі көміртек атомы арасында бір сигма байланысын жасайды. Ал басқа гибридтелген орбитальдар сутегі атомдарының s орбиталымен қабаттасады. Екі көміртек атомының екі p орбитальдары қабаттасып, бір пи байланысын тудырады. Этанның молекулалық салмағы 28 г моль-1 Этен салыстырмалы түрде полярлы емес молекула; сондықтан ол полярлы емес еріткіштерде немесе өте төмен полярлығы бар еріткіштерде ериді. Этен суда аздап ериді. Этеннің тығыздығы судан аз. Этен қос байланысына байланысты қосылу реакцияларына түседі. Мысалы, гидрлеу реакциясында қос байланысқа екі сутек қосылып, этилен этанға айналады.
Этан мен Этеннің айырмашылығы неде?
• Этан – алкан, ал этан – алкен.
• Этеннің молекулалық формуласы C2H4, этан үшін C2 H6.
• Этанның тек жалғыз байланысы бар, бірақ этанның қос байланысы бар. Сондықтан этан қаныққан көмірсутек ретінде, ал этан қанықпаған көмірсутек ретінде қарастырылады.
• Алкендерді этен сияқты атағанда алкан атауының (этан) соңында «ан» орнына «ene» қолданылады.
• Этандағы көміртек атомдары sp3 гибридтенген, ал этеннің көміртегі атомдары sp2 гибридтенген.
• Этен полимерлену реакцияларына түсе алады, бірақ этан болмайды.