Kemijske lastnosti alkinov. Struktura, sprejem, uporaba

Alkani, alkeni,

V tem članku bomo pogledali alkine.

Kaj je to?

Te snovi imenujemo tudi acetilenski ogljikovodiki. Struktura alkinov zagotavlja prisotnost atomov ogljika in vodika v njihovih molekulah. Splošne informacije formula acetilena ogljikovodiki je naslednji: C_nH_2n-2. Najpreprostejši preprost alkin je etin (acetilen). Ima to kemično formulo - C₂H₂. Tudi alkini vključujejo propin s formulo C₃H₄. Poleg tega acetilenski ogljikovodiki vključujejo butyne (C₄H₆), pentin (C₅H_{8. mesto}), heksin (C₆H₁₀), heptin (C₇H_{12. mesto}), oktena (C_{8. mesto}H₁₄), nonine (C₉H₁₆), dekin (C₁₀H₁₈) itd. Vse vrste alkinov imajo podobne značilnosti. Poglejmo jih podrobneje.

Fizične lastnosti alkinov

Glede na njihove fizikalne lastnosti acetilenski ogljikovodiki spominjajo na alkene.

V normalnih pogojih imajo alkini, v katerih molekule vsebujejo dva do štiri ogljikove atome, plinasto agregatno stanje. Tiste, v katerih molekule so med 5 in 16 ogljikovimi atomi, pod normalnimi tekočinskimi pogoji. Tisti, katerih molekule vsebujejo 17 ali več atomov tega kemijskega elementa, trdne snovi.

Alkine se topijo in segrejejo pri višji temperaturi kot alkani in alkeni.

Topnost v vodi je nepomembna, a nekoliko višja kot pri alkeni in alkani.

Topnost v organska topila visoko.

Najpogosteje uporabljani alkin-acetilen - ima take fizikalne lastnosti:

• nima barve;
• nima vonja;
• v normalnih pogojih, v plinastem agregatnem stanju;
• ima manjšo gostoto kot zrak;
• Vrelišče je minus 83,6 stopinj Celzija;

Kemijske lastnosti alkinov

Pri teh snoveh so atomi vezani s trojno vezjo, ki pojasnjuje njihove osnovne lastnosti. Alkine začnejo reakcije te vrste:

• hidrogeniranje;
• hidrohalogenacija;
• halogeniranje;
• hidratacija;
• žganje.

Poglejmo jih v redu.

Hidrogeniranje

Kemijske lastnosti alkinov omogočajo, da vstopijo v takšne reakcije. To je nekakšna kemična interakcija, v kateri molekula snovi pripisuje dodatnim atomom vodika do sebe. Primer takšne kemične reakcije v primeru propena:

2H₂ + C₃H₄ = C₃H_{8. mesto}

Ta reakcija poteka v dveh fazah. Na prvi molekuli propena doda dva atoma vodika in druga - toliko.

Halogenacija

To je še ena reakcija, ki je del kemijskih lastnosti alkinov. Kot rezultat, molekula acetilen ogljikovodika združuje atome halogenov. Slednji vključujejo elemente, kot so klor, brom, jod itd.

Primer takšne reakcije v primeru etina:

C₂H₂ + 2СІ₂ = C₂H₂СІ₄

Enak postopek je možen tudi z drugimi acetilenskimi ogljikovodiki.

Hidrohalogenacija

To je tudi ena glavnih reakcij, ki vstopajo v kemične lastnosti alkinov. Sestoji iz dejstva, da snov sodeluje s takimi spojinami kot HCl, HI, HBr itd. Ta kemijska interakcija poteka v dveh stopnjah. Razmislimo o takšni reakciji s primerom etine:

C₂H₂ + HCI = C₂H₃СІ

C₂H₂SÍ + NSÍ = S.₂H₄СІ₂

Hidracija

To je kemična reakcija, ki je sestavljena iz interakcije z vodo. To se zgodi tudi v dveh fazah. Poglejmo ga z etičnim primerom:

H₂O + C₂H₂ = C₂H₃HE

Snov, ki nastane po prvi stopnji reakcije, se imenuje vinil alkohol.

Glede na to, da po Eltkovovem pravilu funkcionalna skupina OH ni mogoče locirati poleg dvojne vezi, obstaja preureditev atomov, zaradi česar je acetaldehid nastal iz vinilnega alkohola.

Postopek hidracije alkinov imenujemo tudi reakcija Kucherova.

Burning

Ta proces interakcije alkinov s kisikom pri visoki temperaturi. Razmislimo o gorenju snovi te skupine s primerom acetilena:

2C₂H₂ +2O₂ = 2H₂O + 3S + CO₂

S prebitkom kisika, acetilena in drugih alkinov izgori brez nastanka ogljika. Izpuščajo samo ogljikov monoksid in voda. Tukaj je enačba takšne reakcije s propenom kot primer:

4O₂ + C₃H₄ = 2H₂O + 3CO₂

Zgorevanje drugih acetilenskih ogljikovodikov se pojavi tudi na podoben način. Tako se sprosti voda in ogljikov dioksid.

Druge reakcije

Tudi acetileni lahko reagirajo s solmi takšnih kovin, kot so srebro, baker, kalcij. V tem primeru je vodik nadomeščen s kovinskimi atomi. To vrsto reakcije v primeru primerjajte z acetilenom in srebrom nitratom:

C₂H₂ + 2AgNO3 = Ag₂C₂ + 2NH₄NE₃ + 2H₂O podjetju

Še en zanimiv proces, ki vključuje alkine, je Zelinskyova reakcija. To je tvorba benzena iz acetilena, ko se segreje na 600 stopinj Celzija v prisotnosti aktivnega oglja. Enačba te reakcije lahko izrazimo tako:

3C₂H₂ = C₆H₆

Mogoče je tudi polimerizacija alkinov - proces združevanja več molekul snovi v en polimer.

Prejemanje

Alkine, reakcije, o katerih smo razpravljali zgoraj, dobimo v laboratoriju z več metodami.

Prvi je dehidrohalogenacija. Reakcijska enačba je videti takole:

C₂H₄Br₂ + 2KON = C₂H₂ + 2H₂O + 2KBr

Za izvedbo takega postopka je potrebno segrevati reagente in dodati etanol kot katalizator.

Prav tako je mogoče dobiti alkine iz anorganskih spojin. Tukaj je primer:

SaS₂ + H₂O = C₂H₂ + 2 Ca (OH)₂

Naslednja metoda pridobivanja alkinov je dehidrogenacija. Tukaj je primer take reakcije:

2CH₄ = 3H₂ + C₂H₂

S pomočjo te vrste reakcije je mogoče pridobiti ne le etin, temveč tudi druge acetilenske ogljikovodike.

Uporaba alkinov

Najpogostejši v industriji je bil najpreprostejši alkinetan. Uporablja se v kemični industriji.

• Potrebujete acetilen in druge alkine, da dobite drugo organske spojine, kot so ketoni, aldehidi, topila itd.
• Tudi iz alkinov je mogoče pridobiti snovi, ki se uporabljajo pri proizvodnji kavčuka, polivinil klorida itd.
• Iz propina je mogoče dobiti aceton kot rezultat Kucherovega poročila.
• Poleg tega se acetilen uporablja pri pripravi kemikalij, kot so ocetna kislina, aromatični ogljikovodiki, etilni alkohol.
• Še en acetilen se uporablja kot gorivo z zelo visoko toploto zgorevanja.
• Za varjenje kovin se uporablja tudi reakcijska reakcija etana.
• Poleg tega lahko z uporabo acetilena dobimo tehnični ogljik.
• Ta snov se uporablja tudi v samostojnih svetilkah.
• Uporabljamo acetilen in številne druge ogljikovodike te skupine raketno gorivo zaradi visoke toplote zgorevanja.

S tem se konča uporaba alkinov.

Zaključek

Kot končni del podajamo kratko tabelo o lastnostih acetilenskih ogljikovodikov in njihovi proizvodnji.

Alkine lahko dobimo v laboratorijskih pogojih na tri načine:

• iz anorganskih spojin;
• z dehidrogenacijo organskih snovi;
• metoda dehidrohalogenacije organskih snovi.

Zato smo preučili vse fizikalne in kemijske lastnosti alkinov, metode njihove proizvodnje, področje uporabe v industriji.