Pamiętając, że na wiązanie podwójne składa się jedno wiązanie mocne σ i drugie słabsze π, wnioskujemy, że wiązanie π będzie łatwo ulegać rozerwaniu podczas reakcji chemicznej. Ten fakt decyduje o dużej aktywności chemicznej alkenów. Charakterystyczną cechą alkenów jest zdolność do reakcji addycji i reakcji polimeryzacji.
Addycją nazywa się proces przyłączania do atomów węgla, połączonych wiązaniem podwójnym lub potrójnym, cząsteczek homo- lub heteroatomowych, w wyniku czego zmniejsza się krotność wiązania w cząsteczce organicznego substratu. Reakcja addycji zachodzi wtedy, gdy dwa substraty łączą się ze sobą tworząc jeden produkt.
Polimeryzacja to reakcja, w której związek wielkocząsteczkowy (polimer) tworzy się z pojedynczych cząsteczek związku o małej masie cząsteczkowej (monomer) bez wydzielania produktów ubocznych. Procesem odwrotnym do polimeryzacji jest depolimeryzacja.
Alkeny jako węglowodory nienasycone mogą przyłączać:
1. cząsteczkę wodoru
2. cząsteczkę halogenu X2 (środowisko CCl4)
3. cząsteczkę halogenowodoru HX
Addycja cząsteczki heteroatomowej HX zachodzi zgodnie z regułą Markownikowa.
4. cząsteczkę wody (hydratacja)
Addycja cząsteczki wody zachodzi zgodnie z regułą Markownikowa.
Reguła Markownikowa: atom wodoru w reakcji addycji przyłącza się do atomu węgla związanego z większą liczbą atomów wodoru (bogatszego w wodór).
Mechanizm reakcji addycji elektrofilowej (na przykładzie addycji cząsteczki HCl do etenu).
Poniżej podano schemat zawierający liczne przemiany chemiczne, w których eten stanowi substrat.
Potwierdzeniem charakteru nienasyconego związku jest pozytywny wynik w reakcjach z bromem w środowisku CCl4 (odbarwienie roztworu) i roztworem manganianu(VII) potasu (wytrącenie brunatnego osadu w przypadku reakcji zachodzącej w środowisku obojętnym).
Utlenianie alkenów manganianem(VII) potasu prowadzi do otrzymania różnych produktów organicznych, co jest zdeterminowane środowiskiem i temperaturą, w której prowadzi się reakcję (tzw. test Bayera):
Opisane na powyższym schemacie reakcje przedstawiają poniższe równania:
a)
b)
Ale np. utlenianie w środowisku kwaśnym można zapisać:
W odpowiednich warunkach (temperatura, ciśnienie, katalizator) alkeny ulegają reakcji polimeryzacji:
Polimery otrzymywane w wyniku polimeryzacji cząsteczek alkenów mają zastosowanie w życiu codziennym. Polimery połączone z odpowiednimi dodatkami (np.barwnikami) to tworzywa sztuczne, służące do wyrobu wielu przedmiotów, np.: