エタン、エチレン

エタンとエチレンは、いずれも炭素原子と水素原子を持つ炭化水素である。炭化水素は、官能基によってさらに分類される。アルカンとアルケンは、有機化学における基本的な2つのカテゴリーである。アルカンは単結合のみを持つ、飽和化合物である。オレフィンは、炭素-炭素二重結合を持つ炭化水素である。これらはオレフィンとも呼ばれる。オレフィンの物性は、対応するアルカンと類似している。

エタン

エタンは分子式C2H6で表される単純な脂肪族炭化水素分子で、炭素原子と水素原子のみからなるため炭化水素と呼ばれる。また、エタンは炭素原子間に複数の結合がないため、アルカンとみなされる。また、エタンは炭素原子が持つことができる最大数の水素原子を含んでおり、飽和アルカンとなる。エタンは無色・無臭の気体です。エタンの分子量は30 g mol-1で、エタンの各炭素原子は四面体形状をしており、H-C-H結合角は109oでエタンの炭素原子はsp3混成である。各炭素原子のsp3混成軌道が重なり合い、炭素-炭素-Σ結合を形成する。炭素と水素の結合もシグマ結合であるが、炭素のsp3混成軌道と水素原子のs軌道が重なることによって形成されている。炭素原子間には単シグマ結合が存在するため、結合回転は可能であり、大きなエネルギーを必要としない。エタンは天然ガスの成分であるため、天然ガスから大規模に分離される。また、エタンは石油の精製過程で発生する副産物である。

エチレン（Ethylene）

これはエチレンとも呼ばれ、無色の気体である。エチレンは、炭素原子2個と水素原子4個からなる最も単純なオレフィン分子である。炭素-炭素二重結合を持ち、分子式はC2H4である。

H2C=CH2

エチレンの炭素原子は2つともsp2混成である。各炭素原子は、3つのsp2混成軌道と1つの自由p軌道を持つ。2つのsp2混成軌道は互いに重なり合い、2つの炭素原子間にσ結合が形成される。その他の混成軌道は、水素原子のs軌道と重なっている。2つの炭素原子のp軌道が重なり合い、π結合を作る。エタンの分子量は28gmol-1であり、比較的非極性の分子であるため、非極性溶媒や極性の非常に低い溶媒に溶解する。エチレンは水にわずかに溶ける。エチレンの密度は水より小さい。エチレンは二重結合を持つため、付加反応を起こします。例えば、水素化反応では、二重結合に2つの水素を付加して、エチレンをエタンに変換する。