Proprietăți chimice ale alchinelor. Structura, recepția, aplicarea

Alcani, alcene,

În acest articol ne vom uita la alchine.

Ce este?

Aceste substanțe sunt denumite și hidrocarburi acetilenice. Structura alchinelor asigură prezența atomilor de carbon și hidrogen în moleculele lor. Informații generale formula acetilenă hidrocarburi este după cum urmează:_nH_{-2n 2}. Cea mai simplă alchină simplă este etina (acetilenă). Are această formulă chimică - C₂H₂. De asemenea, alchinele includ propina cu formula C₃H₄. În plus, hidrocarburile acetilenice includ butina (C.₄H₆), pentina (C.₅H₈), hexină (C.₆H₁₀), heptina (C.₇H₁₂), octina (C₈H₁₄), nonină (C.₉H₁₆), decin (C.₁₀H₁₈), etc. Toate tipurile de alchine au caracteristici similare. Să le privim mai detaliat.

Proprietățile fizice ale alchinelor

Conform caracteristicilor lor fizice, hidrocarburile acetilenice se aseamănă cu alchene.

În condiții normale, alchinele, în care moleculele conțin de la doi până la patru atomi de carbon, au o stare agregată gazoasă. Cei în ale căror molecule există de la cinci la 16 atomi de carbon, în condiții normale de fluid. Cei ale căror molecule conțin 17 sau mai mulți atomi din acest element chimic, solide.

Alkinele se topește și se fierbe la o temperatură mai ridicată decât alcani și alcene.

Solubilitatea în apă este nesemnificativă, dar ușor mai mare decât cea a alchenelor și alcanilor.

Solubilitatea în solvenți organici de mare.

Cea mai frecvent utilizată alchin - acetilenă - are astfel de proprietăți fizice:

• nu are culoare;
• nu are miros;
• în condiții normale, este în stare agregată gazoasă;
• are o densitate mai mică decât aerul;
• Punctul de fierbere este minus 83,6 grade Celsius;

Proprietăți chimice ale alchinelor

În aceste substanțe, atomii sunt legați de o legătură triplă, ceea ce explică proprietățile lor de bază. Alkinele intră în reacții de acest tip:

• hidrogenare;
• gidrogalogenirovanie;
• halogenare;
• hidratare;
• ardere.

Să ne uităm la ele în ordine.

hidrogenare

Proprietățile chimice ale alchinelor le permit să intre în reacții de acest tip. Acesta este un fel de interacțiune chimică, în care o moleculă de materie atașează atomi suplimentari de hidrogen în sine. Iată un exemplu al unei astfel de reacții chimice în cazul propenei:

2H₂ + C₃H₄ = C₃H₈

Această reacție are loc în două etape. Pe prima molecula de propen adauga doi atomi de hidrogen iar al doilea - atat de mult.

halogenare

Aceasta este o altă reacție care face parte din proprietățile chimice ale alchinilor. Drept rezultat, molecula hidrocarburii acetilenice leagă atomii de halogen. Acestea din urmă includ elemente cum ar fi clorul, bromul, iodul etc.

Iată un exemplu al unei astfel de reacții în cazul etinului:

C₂H₂ + 2SІ₂ = C₂H₂s²₄

Același proces este posibil și cu alte hidrocarburi acetilenice.

Gidrogalogenirovanie

Aceasta este, de asemenea, una dintre principalele reacții care intră în proprietățile chimice ale alchinilor. Aceasta constă în faptul că substanța interacționează cu astfel de compuși ca HCl, HI, HBr etc. Această interacțiune chimică are loc în două etape. Să considerăm o reacție de acest tip cu exemplul de etină:

C₂H₂ + HCI = C₂H₃s²

C₂H₂СІ + НСІ = С₂H₄s²₂

hidratare

Aceasta este o reacție chimică, care constă în interacțiunea cu apa. De asemenea, se întâmplă în două etape. Să privim cu un exemplu de etică:

H₂O + C₂H₂ = C₂H₃OH

Substanța care se formează după prima etapă a reacției este denumită alcool vinilic.

Datorită faptului că, în conformitate cu regula grupare funcțională Eltekova OH nu poate fi adiacentă la dubla legătură, rearanjarea atomilor, ca urmare a care alcoolul vinilic este format acetaldehida.

Procesul de hidratare a alchinilor este denumit și reacția lui Kucherov.

ardere

Acest proces de interacțiune a alchinilor cu oxigen la temperaturi ridicate. Să luăm în considerare arderea substanțelor din acest grup cu exemplul de acetilenă:

2C₂H₂ +2O₂ = 2H₂О + 3С + СО₂

Cu un exces de oxigen, acetilena și alte alchine arde fără formarea de carbon. Numai monoxidul de carbon și apa sunt eliberate. Iată ecuația unei astfel de reacții cu propen ca exemplu:

4D₂ + C₃H₄ = 2H₂O + 3CO₂

Arderea altor hidrocarburi acetilenice are loc, de asemenea, într-un mod similar. Ca urmare, apa și dioxidul de carbon sunt eliberate.

Alte reacții

De asemenea, acetilenele sunt capabile să reacționeze cu sărurile unor astfel de metale, cum ar fi argintul, cuprul, calciul. În acest caz, hidrogenul este înlocuit cu atomi de metal. Luați în considerare acest tip de reacție în exemplul respectiv cu acetilenă și azotat de argint:

C₂H₂ + 2AgNO3 = Ag₂C₂ + 2NH₄NU₃ + 2H₂oh

Un alt proces interesant care implică alchine este reacția lui Zelinsky. Aceasta este formarea benzenului din acetilenă când este încălzită la 600 de grade Celsius în prezența cărbunelui activ. Ecuația acestei reacții poate fi exprimată astfel:

3C₂H₂ = C₆H₆

Este, de asemenea, posibilă polimerizarea alchinilor - procesul de combinare a mai multor molecule de materie într-un singur polimer.

recepție

Alkinele, reacțiile cu care am discutat mai sus, sunt obținute în laborator prin mai multe metode.

Primul este dehidrohalogenarea. Ecuația de reacție arată astfel:

C₂H₄br₂ + 2KON = C₂H₂ + 2H₂О + 2KBr

Pentru a realiza un astfel de proces, este necesar să se încălzească reactivii și, de asemenea, să se adauge etanolul ca un catalizator.

De asemenea, este posibil să se obțină alchine din compuși anorganici. Iată un exemplu:

Cac₂ + H₂O = C₂H₂ + 2 Ca (OH)₂

Următoarea metodă de obținere a alchinelor este dehidrogenarea. Iată un exemplu al unei astfel de reacții:

2CH₄ = 3H₂ + C₂H₂

Cu ajutorul acestui tip de reacție este posibil să se obțină nu numai etani, ci și alți hidrocarburi acetilenice.

Utilizarea alchinilor

Cele mai frecvente în industrie au fost cel mai simplu alchin-etan. Este utilizat pe scară largă în industria chimică.

• Aveți nevoie de acetilenă și alte alchine pentru al obține pe celălalt compuși organici, cum ar fi cetone, aldehide, solvenți etc.
• De asemenea, din alchine este posibil să se obțină substanțe care sunt utilizate în producția de cauciuc, clorură de polivinil etc.
• Din propin, este posibil să se primească acetonă ca urmare a raportului lui Kucherov.
• În plus, acetilena este utilizată la prepararea substanțelor chimice cum ar fi acidul acetic, hidrocarburile aromatice, alcoolul etilic.
• O altă acetilenă este utilizată drept combustibil cu o căldură foarte mare de ardere.
• De asemenea, reacția de combustie a etanului este folosită pentru sudarea metalelor.
• În plus, cu utilizarea acetilenei, se poate obține un carbon tehnic.
• De asemenea, această substanță este utilizată în corpuri de iluminat autonome.
• Acetilena și un număr de alte hidrocarburi din acest grup sunt utilizate ca rachetă datorită căldurii sale ridicate de ardere.

Acest lucru pune capăt aplicării alchinilor.

concluzie

Ca o ultimă parte, oferim un scurt tabel privind proprietățile hidrocarburilor acetilenice și a producției lor.

Alcinurile pot fi obținute în condiții de laborator în trei moduri:

• din compuși anorganici;
• prin dehidrogenarea substanțelor organice;
• metoda de dehidrohalogenare a substanțelor organice.

Așa că am examinat toate caracteristicile fizice și chimice ale alchinelor, metodele de producție, domeniul de aplicare în industrie.