Страница 30 - гдз по химии 10 класс учебник Габриелян, Остроумов

Алкенами (также известными как олефины) называют ациклические непредельные углеводороды, в молекулах которых содержится одна двойная связь ($C=C$) между атомами углерода. Общая формула гомологического ряда алкенов — $C_nH_{2n}$, где $n \ge 2$.

Ниже представлены молекулярные и структурные формулы, а также названия алкенов с числом атомов углерода от двух до четырёх.

Алкен с двумя атомами углерода ($n=2$)

Название: Этен (тривиальное название — этилен).
Молекулярная формула: $C_2H_4$.
Структурная формула: $CH_2=CH_2$.

Алкен с тремя атомами углерода ($n=3$)

Название: Пропен (тривиальное название — пропилен).
Молекулярная формула: $C_3H_6$.
Структурная формула: $CH_2=CH-CH_3$.

Алкены с четырьмя атомами углерода ($n=4$)

Для молекулярной формулы $C_4H_8$ существует несколько структурных изомеров (изомерия положения двойной связи и изомерия углеродного скелета).

• Название: Бутен-1.
  Структурная формула: $CH_2=CH-CH_2-CH_3$.

• Название: Бутен-2.
  Структурная формула: $CH_3-CH=CH-CH_3$.
  (Примечание: для бутена-2 также характерна пространственная цис-транс-изомерия).

• Название: 2-метилпропен (тривиальное название — изобутилен).
  Структурная формула: $CH_2=C(CH_3)_2$.

Ответ: Алкены — это непредельные ациклические углеводороды, которые содержат в молекуле одну двойную связь углерод-углерод и соответствуют общей формуле $C_nH_{2n}$.
Примеры алкенов с 2-4 атомами углерода:
1. Этен: молекулярная формула $C_2H_4$, структурная $CH_2=CH_2$.
2. Пропен: молекулярная формула $C_3H_6$, структурная $CH_2=CH-CH_3$.
3. Бутены (общая молекулярная формула $C_4H_8$): бутен-1 ($CH_2=CH-CH_2-CH_3$), бутен-2 ($CH_3-CH=CH-CH_3$) и 2-метилпропен ($CH_2=C(CH_3)_2$).

Для этиленовых углеводородов (алкенов) характерны два основных типа изомерии: структурная и пространственная (геометрическая). Проиллюстрируем их на примерах изомеров бутена (молекулярная формула $C_4H_8$).

1. Структурная изомерия

Структурные изомеры — это соединения с одинаковой молекулярной формулой, но разным порядком связывания атомов в молекуле. У алкенов она проявляется в трех видах:

а) Изомерия углеродного скелета

Этот вид изомерии связан с различным строением углеродной цепи. Например, у бутена есть изомер с линейной цепью и с разветвленной:
Бутен-1 (линейный скелет): $CH_2=CH-CH_2-CH_3$
2-Метилпропен (изобутилен) (разветвленный скелет): $CH_2=C(CH_3)_2$

б) Изомерия положения двойной связи

Изомеры этого типа отличаются положением двойной связи $C=C$ в одинаковой углеродной цепи:
Бутен-1 (двойная связь между 1-м и 2-м атомами углерода): $CH_2=CH-CH_2-CH_3$
Бутен-2 (двойная связь между 2-м и 3-м атомами углерода): $CH_3-CH=CH-CH_3$

в) Межклассовая изомерия

Алкены, имеющие общую формулу $C_nH_{2n}$, изомерны циклоалканам, у которых такая же общая формула. Например, для состава $C_4H_8$ алкены (бутен-1, бутен-2 и др.) являются межклассовыми изомерами циклобутана и метилциклопропана.

2. Пространственная (геометрическая) изомерия

Этот вид изомерии (также называемый цис-транс-изомерией) обусловлен отсутствием свободного вращения атомов вокруг двойной связи. Она возникает в том случае, если каждый атом углерода при двойной связи соединен с двумя различными заместителями.
Среди изомеров бутена этому условию удовлетворяет только бутен-2 ($CH_3-CH=CH-CH_3$), у которого каждый из двух атомов углерода при двойной связи имеет заместитель $-H$ и заместитель $-CH_3$. В зависимости от их взаимного расположения в пространстве существуют два изомера:
цис-Бутен-2: одинаковые заместители (например, две группы $-CH_3$) находятся по одну сторону от плоскости двойной связи.
транс-Бутен-2: одинаковые заместители находятся по разные стороны от плоскости двойной связи.
Бутен-1 и 2-метилпропен не имеют геометрических изомеров, так как у них при двойной связи есть атомы углерода с одинаковыми заместителями (два атома H у бутена-1 и две группы $CH_3$ у 2-метилпропена).

Ответ: Для этиленовых углеводородов характерны: 1) структурная изомерия (изомерия углеродного скелета, изомерия положения двойной связи, межклассовая изомерия с циклоалканами); 2) пространственная (геометрическая) изомерия. Примеры изомеров бутена, являющихся алкенами: бутен-1, 2-метилпропен (структурные изомеры), а также цис-бутен-2 и транс-бутен-2 (геометрические изомеры бутена-2).

Решение

Характеристика промышленных и лабораторных способов получения алкенов

Промышленные способы
Промышленные методы получения алкенов ориентированы на переработку крупнотоннажного и доступного сырья, такого как нефть и природный газ, для получения низших алкенов (этена, пропена), которые являются важнейшим сырьем для химического синтеза.
1. Крекинг алканов. Это основной промышленный метод, заключающийся в термическом или каталитическом расщеплении длинных углеводородных цепей высших алканов.
Термический крекинг проводится при высоких температурах ($450-700^{\circ}C$) и приводит к образованию смеси алканов и алкенов с меньшей молекулярной массой.
Пример: $C_{16}H_{34} \xrightarrow{t^{\circ}} C_8H_{18} + C_8H_{16}$
Каталитический крекинг проводится при более низких температурах ($450-500^{\circ}C$) в присутствии катализаторов (алюмосиликатов), что позволяет получать продукты более селективно.
2. Дегидрирование алканов. Этот метод заключается в отщеплении водорода от алканов при их пропускании над нагретым катализатором ($Cr_2O_3$, $Pt$, $Ni$) при $500-600^{\circ}C$. Метод используется для целенаправленного получения алкенов из соответствующих алканов.
Пример: $CH_3-CH_3 \xrightarrow{t^{\circ}, Pt} CH_2=CH_2 + H_2$

Лабораторные способы
В лаборатории алкены получают для исследовательских целей, как правило, из доступных кислород- или галогенсодержащих соединений с помощью реакций элиминирования (отщепления).
1. Дегидратация спиртов. Отщепление молекулы воды от спирта при нагревании с концентрированной серной кислотой ($t > 140^{\circ}C$) или при пропускании паров спирта над катализатором ($Al_2O_3$, $t = 350-400^{\circ}C$). Если возможно образование изомерных алкенов, реакция протекает по правилу Зайцева (атом водорода отщепляется от соседнего наименее гидрированного атома углерода).
Пример: $CH_3-CH_2-OH \xrightarrow{H_2SO_4, 170^{\circ}C} CH_2=CH_2 + H_2O$
2. Дегидрогалогенирование галогеналканов. Отщепление молекулы галогеноводорода при действии спиртового раствора щелочи ($KOH$ или $NaOH$) на галогеналканы при нагревании. Реакция также подчиняется правилу Зайцева.
Пример: $CH_3-CH_2-Cl + KOH_{спирт.} \xrightarrow{t^{\circ}} CH_2=CH_2 + KCl + H_2O$
3. Дегалогенирование вицинальных дигалогеналканов. Реакция отщепления двух атомов галогена от соседних атомов углерода при действии двухвалентных активных металлов ($Zn$, $Mg$).
Пример: $CH_2(Br)-CH_2(Br) + Zn \xrightarrow{t^{\circ}} CH_2=CH_2 + ZnBr_2$

Ответ: Основные промышленные способы получения алкенов — крекинг и дегидрирование алканов. Основные лабораторные способы — реакции элиминирования: дегидратация спиртов, дегидрогалогенирование галогеналканов, дегалогенирование дигалогеналканов.

Уравнение реакции дегидрирования алканов с использованием общих формул

Дегидрирование — это реакция отщепления молекулы водорода от органического соединения. В случае алканов, имеющих общую формулу $C_nH_{2n+2}$, при отщеплении одной молекулы $H_2$ образуется алкен с общей формулой $C_nH_{2n}$. Реакция является эндотермической и обратимой, поэтому для смещения равновесия вправо ее проводят при высокой температуре и в присутствии катализатора.
Общее уравнение реакции выглядит следующим образом:
$C_nH_{2n+2} \xrightarrow{t^{\circ}, kat} C_nH_{2n} + H_2$
(где $n \ge 2$)

Ответ: $C_nH_{2n+2} \xrightarrow{t^{\circ}, kat} C_nH_{2n} + H_2$.

Пропилен (пропен) — это алкен с химической формулой $C_3H_6$ и структурной формулой $CH_2=CH-CH_3$. Для него, как для представителя класса непредельных углеводородов, характерны реакции присоединения по двойной связи.

Решение

а) горения

Реакция горения — это полное окисление вещества кислородом. При горении алкенов образуются углекислый газ ($CO_2$) и вода ($H_2O$).

Ответ: $2C_3H_6 + 9O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O$

б) гидратации

Гидратация — это реакция присоединения воды. В случае несимметричных алкенов, как пропилен, она протекает по правилу Марковникова: атом водорода присоединяется к более гидрированному атому углерода при двойной связи, а гидроксогруппа (-OH) — к менее гидрированному. Реакция катализируется сильными кислотами ($H^+$).

Ответ: $CH_2=CH-CH_3 + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3-CH(OH)-CH_3$

в) присоединения бромоводорода

Реакция присоединения бромоводорода (гидробромирование) также подчиняется правилу Марковникова. Атом водорода из $HBr$ присоединяется к атому углерода $CH_2$, а атом брома — к атому углерода $CH$. В результате образуется 2-бромпропан.

Ответ: $CH_2=CH-CH_3 + HBr \rightarrow CH_3-CH(Br)-CH_3$

г) гидрирования

Гидрирование — это реакция присоединения водорода ($H_2$) по месту двойной связи. В результате двойная связь насыщается, и алкен превращается в алкан (пропан). Реакция требует наличия металлического катализатора (Ni, Pt, Pd) и нагревания.

Ответ: $CH_2=CH-CH_3 + H_2 \xrightarrow{Ni, t^\circ} CH_3-CH_2-CH_3$

д) бромирования

Бромирование — это реакция присоединения молекулярного брома ($Br_2$) по двойной связи. Это качественная реакция на непредельные соединения, так как бурый раствор брома обесцвечивается. В результате образуется 1,2-дибромпропан.

Ответ: $CH_2=CH-CH_3 + Br_2 \rightarrow CH_2Br-CHBr-CH_3$

а) качественный и количественный состав

Этан и этилен (этен) являются углеводородами, то есть их качественный состав одинаков: оба вещества состоят из атомов углерода (C) и водорода (H).

Количественный состав у них различен.

• Молекулярная формула этана – $C_2H_6$. Его молекула содержит 2 атома углерода и 6 атомов водорода. Этан относится к классу алканов (предельные углеводороды).
• Молекулярная формула этилена – $C_2H_4$. Его молекула содержит 2 атома углерода и 4 атома водорода. Этилен относится к классу алкенов (непредельные углеводороды).

Общая формула алканов: $C_nH_{2n+2}$, для этана при $n=2$ получается $C_2H_{2*2+2} = C_2H_6$.
Общая формула алкенов: $C_nH_{2n}$, для этилена при $n=2$ получается $C_2H_{2*2} = C_2H_4$.

Ответ: Качественный состав этана и этилена одинаков (состоят из C и H), а количественный состав различен. Молекула этана ($C_2H_6$) содержит на два атома водорода больше, чем молекула этилена ($C_2H_4$).

б) строение молекул

Строение молекул этана и этилена существенно различается из-за разного типа связи между атомами углерода.

• Этан ($C_2H_6$):
  • Между двумя атомами углерода находится простая (одинарная) ковалентная связь ($C-C$).
  • Тип гибридизации атомных орбиталей углерода – $sp^3$.
  • Все связи в молекуле являются сигма-связями ($\sigma$-связями), которые очень прочны.
  • Пространственное строение: атомы углерода имеют тетраэдрическое окружение. Валентные углы $H-C-H$ и $H-C-C$ близки к $109.5^\circ$.
  • Вокруг одинарной связи $C-C$ возможно свободное вращение, что приводит к существованию различных конформаций молекулы.
• Этилен ($C_2H_4$):
  • Между двумя атомами углерода находится двойная ковалентная связь ($C=C$), которая состоит из одной прочной $\sigma$-связи и одной менее прочной $\pi$-связи.
  • Тип гибридизации атомных орбиталей углерода – $sp^2$.
  • Пространственное строение: молекула плоская. Валентные углы $H-C-H$ и $H-C=C$ близки к $120^\circ$.
  • Наличие $\pi$-связи делает невозможным свободное вращение вокруг двойной связи $C=C$.

Ответ: В молекуле этана атомы углерода соединены одинарной связью ($sp^3$-гибридизация, тетраэдрическое строение), а в молекуле этилена – двойной связью ($sp^2$-гибридизация, плоское строение).

в) химические свойства

Различия в строении определяют и различия в химических свойствах.

• Этан ($C_2H_6$): Как предельный углеводород, этан химически малоактивен. Для него характерны реакции замещения, которые протекают в жестких условиях (например, при УФ-облучении).
  Пример: галогенирование этана.
  $C_2H_6 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} C_2H_5Cl + HCl$
  Этан не вступает в реакции присоединения, не обесцвечивает бромную воду и раствор перманганата калия. Горит, как и все углеводороды:
  $2C_2H_6 + 7O_2 \rightarrow 4CO_2 + 6H_2O$
• Этилен ($C_2H_4$): Как непредельный углеводород, этилен значительно более активен. Наличие менее прочной $\pi$-связи обуславливает его склонность к реакциям присоединения, которые протекают со разрывом этой связи.
  • Присоединение водорода (гидрирование): $C_2H_4 + H_2 \xrightarrow{Ni, t} C_2H_6$
  • Присоединение галогенов (обесцвечивание бромной воды – качественная реакция): $C_2H_4 + Br_2 \rightarrow C_2H_4Br_2$
  • Присоединение воды (гидратация): $C_2H_4 + H_2O \xrightarrow{H^+} C_2H_5OH$
  • Окисление (обесцвечивание раствора перманганата калия – качественная реакция): $3C_2H_4 + 2KMnO_4 + 4H_2O \rightarrow 3CH_2(OH)-CH_2(OH) + 2MnO_2\downarrow + 2KOH$
  • Полимеризация: $n(CH_2=CH_2) \xrightarrow{кат.} (-CH_2-CH_2-)_n$ (полиэтилен)
  Этилен также горит:
  $C_2H_4 + 3O_2 \rightarrow 2CO_2 + 2H_2O$

Ответ: Основное различие в химических свойствах заключается в том, что для инертного этана характерны реакции замещения, а для химически активного этилена – реакции присоединения по месту двойной связи. Этилен, в отличие от этана, обесцвечивает бромную воду и раствор перманганата калия, а также способен к полимеризации.

Дано:

Этен (C₂H₄)

Бутен (C₄H₈)

Гексен (C₆H₁₂)

Молярная масса углерода: $M(C) = 12 \text{ г/моль}$

Молярная масса водорода: $M(H) = 1 \text{ г/моль}$

Найти:

Массовые доли углерода $\omega(C)$ и водорода $\omega(H)$ в этене, бутене и гексене.

Решение:

Массовая доля элемента в веществе рассчитывается по формуле:

$\omega(\text{элемента}) = \frac{n \cdot Ar(\text{элемента})}{Mr(\text{вещества})} \cdot 100\%$

где $n$ — число атомов элемента в молекуле, $Ar$ — относительная атомная масса элемента, $Mr$ — относительная молекулярная масса вещества.

Расчет массовых долей элементов в этене (C₂H₄)

1. Найдем относительную молекулярную массу этена:

$Mr(C₂H₄) = 2 \cdot Ar(C) + 4 \cdot Ar(H) = 2 \cdot 12 + 4 \cdot 1 = 24 + 4 = 28$

2. Рассчитаем массовые доли углерода и водорода:

$\omega(C) = \frac{2 \cdot Ar(C)}{Mr(C₂H₄)} = \frac{2 \cdot 12}{28} = \frac{24}{28} \approx 0,8571$

$\omega(H) = \frac{4 \cdot Ar(H)}{Mr(C₂H₄)} = \frac{4 \cdot 1}{28} = \frac{4}{28} \approx 0,1429$

В процентах:

$\omega(C) \approx 85,71\%$

$\omega(H) \approx 14,29\%$

Ответ:Массовая доля углерода в этене составляет 85,71%, водорода — 14,29%.

Расчет массовых долей элементов в бутене (C₄H₈)

1. Найдем относительную молекулярную массу бутена:

$Mr(C₄H₈) = 4 \cdot Ar(C) + 8 \cdot Ar(H) = 4 \cdot 12 + 8 \cdot 1 = 48 + 8 = 56$

2. Рассчитаем массовые доли углерода и водорода:

$\omega(C) = \frac{4 \cdot Ar(C)}{Mr(C₄H₈)} = \frac{4 \cdot 12}{56} = \frac{48}{56} \approx 0,8571$

$\omega(H) = \frac{8 \cdot Ar(H)}{Mr(C₄H₈)} = \frac{8 \cdot 1}{56} = \frac{8}{56} \approx 0,1429$

В процентах:

$\omega(C) \approx 85,71\%$

$\omega(H) \approx 14,29\%$

Ответ:Массовая доля углерода в бутене составляет 85,71%, водорода — 14,29%.

Массовые доли элементов в гексене (C₆H₁₂) и пояснение

Этен (C₂H₄), бутен (C₄H₈) и гексен (C₆H₁₂) принадлежат к одному гомологическому ряду алкенов, общая формула которых CₙH₂ₙ.

У всех этих веществ простейшая (эмпирическая) формула — CH₂. Это означает, что соотношение числа атомов углерода и водорода в их молекулах одинаково и составляет 1:2.

Поскольку соотношение атомов одинаково, то и соотношение масс элементов в этих соединениях будет одинаковым. Следовательно, массовые доли углерода и водорода у всех веществ с общей формулой CₙH₂ₙ будут равны.

Это можно доказать, выполнив расчет для общей формулы CₙH₂ₙ:

$Mr(CₙH₂ₙ) = n \cdot Ar(C) + 2n \cdot Ar(H) = n \cdot 12 + 2n \cdot 1 = 12n + 2n = 14n$

$\omega(C) = \frac{n \cdot Ar(C)}{Mr(CₙH₂ₙ)} = \frac{12n}{14n} = \frac{12}{14} \approx 0,8571 \text{ (или } 85,71\%)$

$\omega(H) = \frac{2n \cdot Ar(H)}{Mr(CₙH₂ₙ)} = \frac{2n}{14n} = \frac{2}{14} \approx 0,1429 \text{ (или } 14,29\%)$

Как видно из расчета, массовые доли не зависят от значения $n$, а значит, они одинаковы для всех представителей гомологического ряда алкенов.

Поэтому, не производя расчетов для гексена, можно утверждать, что массовые доли элементов в нем такие же, как в этене и бутене.

Ответ:Массовая доля углерода в гексене (C₆H₁₂) составляет 85,71%, водорода — 14,29%.

Решение

Полипропилен — это синтетический полимер, который относится к классу полиолефинов. Его получают методом полимеризации мономера — пропилена (пропена). Эта реакция представляет собой процесс последовательного присоединения молекул мономера друг к другу за счёт разрыва двойных связей, что приводит к образованию макромолекулы.

Уравнение реакции получения полипропилена

Реакция полимеризации пропилена (пропена) протекает в присутствии катализаторов (например, Циглера-Натта) при повышенных температуре и давлении. Схематически уравнение реакции можно записать следующим образом:

$n \, \text{CH}_2=\underset{\text{CH}_3}{\underset{|}{\text{CH}}} \xrightarrow{t, p, \text{катализатор}} \left( -\text{CH}_2-\underset{\text{CH}_3}{\underset{|}{\text{CH}}}- \right)_n$

где $n$ – это степень полимеризации, то есть число мономерных звеньев в полимерной цепи.

Ответ: Уравнение реакции получения полипропилена: $n \, \text{CH}_2=\text{CH(CH}_3) \rightarrow [-\text{CH}_2-\text{CH(CH}_3)-]_n$.

Мономер

Мономером в данной реакции является непредельный углеводород из класса алкенов — пропилен, который также известен под систематическим названием пропен.

Ответ: Мономер — пропилен (пропен), химическая формула $C_3H_6$, структурная формула $CH_2=CH-CH_3$.

Полимер

Продуктом реакции полимеризации является высокомолекулярное соединение (полимер) — полипропилен.

Ответ: Полимер — полипропилен, общая формула которого $[-\text{CH}_2-\text{CH(CH}_3)-]_n$.

Элементарное звено

Элементарное (или структурное) звено — это многократно повторяющаяся в макромолекуле полимера группа атомов. Для полипропилена элементарное звено по своему составу соответствует молекуле мономера с разорванной двойной связью.

Ответ: Элементарное звено полипропилена имеет строение $-\text{CH}_2-\text{CH(CH}_3)-$.

Дано:

$V(C_2H_5OH) = 115 \text{ л}$ (объем этилового спирта)

$\rho(C_2H_5OH) = 0,8 \text{ г/мл}$ (плотность этилового спирта)

Условия нормальные (н. у.)

Перевод в систему СИ:

$V(C_2H_5OH) = 115 \text{ л} = 115 \times 10^{-3} \text{ м}^3 = 0,115 \text{ м}^3$

$\rho(C_2H_5OH) = 0,8 \text{ г/мл} = 0,8 \frac{10^{-3} \text{ кг}}{10^{-6} \text{ м}^3} = 800 \text{ кг/м}^3$

Найти:

$V(C_2H_4)$ — ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции получения этилового спирта из этилена (гидратация этилена):

$C_2H_4 + H_2O \xrightarrow{H^+, t, p} C_2H_5OH$

2. Рассчитаем массу 115 л этилового спирта. Для этого сначала приведем единицы измерения объема и плотности к согласующемуся виду. Плотность дана в г/мл, поэтому переведем объем спирта в миллилитры:

$V(C_2H_5OH) = 115 \text{ л} = 115 \times 1000 \text{ мл} = 115000 \text{ мл}$

Теперь, используя формулу массы $m = \rho \times V$, найдем массу спирта:

$m(C_2H_5OH) = 0,8 \text{ г/мл} \times 115000 \text{ мл} = 92000 \text{ г}$

3. Вычислим молярную массу этилового спирта ($C_2H_5OH$). Используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы (C ≈ 12, H ≈ 1, O ≈ 16):

$M(C_2H_5OH) = 2 \times Ar(C) + 6 \times Ar(H) + 1 \times Ar(O) = 2 \times 12 + 6 \times 1 + 16 = 46 \text{ г/мол}$

4. Найдем количество вещества (число моль) этилового спирта, используя формулу $n = m/M$:

$n(C_2H_5OH) = \frac{92000 \text{ г}}{46 \text{ г/мол}} = 2000 \text{ мол}$

5. По уравнению реакции видно, что из 1 моль этилена образуется 1 моль этилового спирта. Стехиометрическое соотношение составляет 1:1. Следовательно, количество вещества этилена равно количеству вещества полученного спирта:

$n(C_2H_4) = n(C_2H_5OH) = 2000 \text{ мол}$

6. Рассчитаем объем этилена при нормальных условиях (н. у.). При н. у. молярный объем любого газа ($V_m$) равен 22,4 л/моль. Используем формулу $V = n \times V_m$:

$V(C_2H_4) = 2000 \text{ мол} \times 22,4 \text{ л/мол} = 44800 \text{ л}$

Ответ: для получения 115 л этилового спирта потребуется 44800 л этилена (при н. у.).

Решение

Это задание представляет собой интерактивную игру-викторину для проверки знаний о великих химиках. Для его выполнения необходимо найти и распечатать портреты указанных ученых, а затем обменяться ими с одноклассником для взаимной проверки.

Ниже представлены портреты ученых, упомянутых в задании, которые можно использовать для игры, а также краткая информация о каждом из них для подготовки.

Портреты для задания (без подписей)

Вы можете сохранить и распечатать эти изображения для выполнения задания с одноклассником.

Международное название класса углеводородов "алкадиены" согласно номенклатуре ИЮПАК можно разложить на составные части, каждая из которых несёт определённую информацию о строении молекул этих веществ.

Анализ названия "алкадиены":

• Корень "алк-": происходит от названия класса предельных углеводородов — "алканы". Он указывает на то, что в основе строения молекулы лежит углеродная цепь, и соединение относится к ациклическим (алифатическим) углеводородам. Конкретный корень (например, "проп-", "бут-", "пент-") будет указывать на количество атомов углерода в главной цепи.
• Числовой префикс "-ди-": это греческий префикс, означающий "два". В химической номенклатуре он используется для указания количества одинаковых функциональных групп или, как в данном случае, кратных связей.
• Суффикс "-ен": это характеристический суффикс для класса непредельных углеводородов — "алкенов". Он обозначает наличие в молекуле двойной связи между атомами углерода ($C=C$).

Таким образом, объединяя все части, мы получаем полную характеристику строения соединений этого класса. Алкадиены — это ациклические углеводороды (алк-), содержащие в своей углеродной цепи две (-ди-) двойные связи (-ен).

Общая формула алкадиенов — $C_nH_{2n-2}$ (при $n \geq 3$). Эта формула также отражает их строение: по сравнению с алканами ($C_nH_{2n+2}$), образование каждой двойной связи приводит к потере двух атомов водорода. Следовательно, образование двух двойных связей приводит к потере четырёх атомов водорода, что и даёт общую формулу $C_nH_{2n+2-4} = C_nH_{2n-2}$.

Ответ: Название "алкадиены" несет следующую информацию о строении этих соединений:
1. Корень "алк-" указывает, что это углеводороды с ациклической (незамкнутой) углеродной цепью.
2. Суффикс "-ен" свидетельствует о наличии в молекуле двойных связей между атомами углерода.
3. Числовой префикс "-ди-" уточняет, что в молекуле присутствует ровно две двойные связи.