Γιατί η θερμότητα καύσης αλκύνων υψηλότερη από τα αλκάνια και τα αλκένια;

Η θερμότητα καύσης είναι υψηλότερη για τα αλκύνια σε σύγκριση με τα αλκάνια και τα αλκένια λόγω των ακόλουθων λόγων:

1. Υψηλότερη αναλογία άνθρακα προς υδρογόνο: Τα αλκύνια έχουν υψηλότερη αναλογία άνθρακα προς υδρογόνο σε σύγκριση με αλκάνια και αλκένια. Αυτό σημαίνει ότι έχουν περισσότερα άτομα άνθρακα ανά άτομο υδρογόνου. Δεδομένου ότι οι δεσμοί άνθρακα-άνθρακα αποθηκεύουν περισσότερη ενέργεια από τους δεσμούς άνθρακα-υδρογόνου, οι αλκύνοι έχουν υψηλότερο ενεργειακό περιεχόμενο.

2. Τριπλός δεσμός Bond: Ο τριπλός δεσμός στο Alkynes είναι ισχυρότερος από τον ενιαίο δεσμό σε αλκάνια και ο διπλός δεσμός στα αλκένια. Το σπάσιμο αυτού του ισχυρότερου δεσμού κατά τη διάρκεια της καύσης απελευθερώνει περισσότερη ενέργεια.

3. Περισσότερα οξειδωμένα προϊόντα: Όταν τα αλκύνια καίγονται, παράγουν περισσότερα μόρια διοξειδίου του άνθρακα και νερού ανά άτομο άνθρακα σε σύγκριση με αλκάνια και αλκένια. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι έχουν λιγότερα άτομα υδρογόνου, οδηγώντας σε υψηλότερο βαθμό οξείδωσης. Ο σχηματισμός αυτών των προϊόντων απελευθερώνει περισσότερη ενέργεια.

Παράδειγμα:

Ας συγκρίνουμε την καύση του προπανίου (Alkane), του προπενίου (αλκένης) και του προπύνωση (Alkyne):

* προπάνιο (C3H8): C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

* propene (C3H6): C3H6 + 9/2 O2 → 3CO2 + 3H2O

* Propyne (C3H4): C3H4 + 4O2 → 3CO2 + 2H2O

Παρατηρήστε ότι το Propyne παράγει λιγότερο νερό, αλλά την ίδια ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα με το προπάνιο. Αυτό υποδεικνύει υψηλότερο βαθμό οξείδωσης για το Propyne, το οποίο συμβάλλει σε υψηλότερη θερμότητα καύσης.

Περίληψη:

Η υψηλότερη αναλογία άνθρακα προς υδρογόνο, ισχυρότερος τριπλός δεσμός και περισσότερα οξειδωμένα προϊόντα κατά τη διάρκεια της καύσης συμβάλλουν όλα στα αλκύνια που έχουν υψηλότερη θερμότητα καύσης σε σύγκριση με αλκάνια και αλκένια.