Kemijska svojstva alkina. Struktura, prijem, primjena

Alkanes, alkeni,

U ovom članku ćemo pogledati alkinima.

Što je to?

Te se tvari nazivaju i acetilenskim ugljikovodicima. Struktura alkina osigurava prisutnost atoma ugljika i vodika u njihovim molekulama. Opće informacije formula acetilena ugljikovodici je kako slijedi: C_nH_2n-2. Najjednostavniji jednostavni alkin je etin (acetilen). Ima ovu kemijsku formulu - C₂H₂. Također, alkini uključuju propin s formulom C₃H₄. Pored toga, acetilenski ugljikovodici uključuju butin (C₄H₆), pentin (C₅H₈), heksin (C₆H₁₀), heptin (C₇H₁₂), oktin (C₈H₁₄), nonin (C₉H₁₆), decin (C₁₀H₁₈), itd. Svi tipovi alkina imaju slične karakteristike. Pogledajmo ih detaljnije.

Fizička svojstva alkina

Prema njihovim fizičkim svojstvima, acetilenski ugljikovodici podsjećaju na alkene.

U normalnim uvjetima, alkini, u kojima molekule sadrže od dva do četiri atoma ugljika, imaju plinoviti agregatni status. Oni u čijim molekulama ima pet do 16 ugljikovih atoma, pod normalnim fluidnim uvjetima. Oni čija molekula sadrže 17 ili više atoma tog kemijskog elementa, krute tvari.

Alkini se rastopiti i kuhati na višoj temperaturi od alkana i alkena.

Topivost u vodi je beznačajna, ali nešto veća od alkena i alkana.

Topivost u organskih otapala visoka.

Najčešće korišteni alkin - acetilen - ima takva fizička svojstva:

• nema boje;
• nema mirisa;
• u normalnim uvjetima, je u plinovitom agregatnom stanju;
• ima manju gustoću od zraka;
• Vrelište je minus 83,6 stupnjeva Celzijusa;

Kemijska svojstva alkina

U tim tvarima atomi su vezani trostruki vezom, što objašnjava njihova osnovna svojstva. Alkini ulaze u reakcije ove vrste:

• hidrogeniranje;
• gidrogalogenirovanie;
• halogeniranje;
• hidratacija;
• gori.

Pogledajmo ih redom.

hidrogeniranje

Kemijska svojstva alkina omogućuju im da uđu u reakcije ove vrste. Ovo je vrsta kemijske interakcije, u kojoj molekula tvari pridaje dodatne atome vodika na sebe. Evo primjera takve kemijske reakcije u slučaju propena:

2H₂ + C₃H₄ = C₃H₈

Ova se reakcija javlja u dvije faze. Na prvoj molekuli propena dodaje se dva atoma vodika, a drugi - koliko.

halogeniranja

Ovo je još jedna reakcija koja je dio kemijskih svojstava alkina. Kao rezultat, molekula acetilenskog ugljikovodika pridružuje se halogenim atomima. Potonji uključuju elemente kao što su klor, brom, jod itd.

Evo primjera takve reakcije u slučaju ethyn:

C₂H₂ + 2SІ₂ = C₂H₂s²₄

Isti postupak je moguć s ostalim acetilenskim ugljikovodicima.

Gidrogalogenirovanie

Ovo je također jedna od glavnih reakcija koje ulaze u kemijske osobine alkina. Sastoji se od činjenice da tvar djeluje u interakciji sa takvim spojevima kao što su HCl, HI, HBr, itd. Ova kemijska interakcija događa se u dvije faze. Razmotrimo reakciju ove vrste s primjerom ethna:

C₂H₂ + HCl = C₂H₃s²

C₂H₂СІ + НСІ = С₂H₄s²₂

hidratacija

To je kemijska reakcija koja se sastoji u interakciji s vodom. Također se događa u dvije faze. Pogledajmo s primjerom etike:

H₂O + C₂H₂ = C₂H₃OH

Tvar koja se stvara nakon prvog stupnja reakcije naziva se vinil alkohol.

Zbog činjenice da je u skladu s pravilom Eltekova OH funkcionalna grupa ne može biti susjedna do dvostruke veze, pregradnjom atoma, kao rezultat čega se formira vinil alkohol acetaldehida.

Proces hidratacije alkina također se naziva reakcija Kucherova.

spaljivanje

Taj proces interakcije alkina s kisikom na visokoj temperaturi. Razmotrimo spaljivanje tvari ove skupine s primjerom acetilena:

2C₂H₂ +2O₂ = 2H₂О + 3С + СО₂

S viškom kisika, acetilen i drugi alkini spali bez formiranja ugljika. Samo se ispuštaju ugljični monoksid i voda. Ovdje je jednadžba takve reakcije s propenom kao primjer:

4D₂ + C₃H₄ = 2H₂O + 3CO₂

Izgaranje drugih acetilenskih ugljikovodika također se događa na sličan način. Kao rezultat toga, oslobađaju se voda i ugljični dioksid.

Ostale reakcije

Također, acetileni mogu reagirati s solima takvih metala kao srebro, bakar, kalcij. U ovom slučaju, vodik se zamjenjuje metalnim atomima. Razmotrite ovu vrstu reakcije u primjeru acetilenom i srebrnim nitratom:

C₂H₂ + 2AgNO3 = Ag₂C₂ + 2NH₄NE₃ + 2H₂oh

Još jedan zanimljiv proces koji uključuje alkine je reakcija Zelinskyja. To je formiranje benzena iz acetilena kada se zagrijava na 600 stupnjeva Celzijusa u prisutnosti aktivnog ugljena. Jednadžba ove reakcije može se izraziti na sljedeći način:

3C₂H₂ = C₆H₆

Također je moguće polimerizacija alkina - proces kombiniranja nekoliko molekula tvari u jedan polimer.

recepcija

Alkini, reakcije s kojima smo ranije diskutirali, dobivaju se u laboratoriju nekoliko metoda.

Prva je dehidrohalogenacija. Reakcija jednadžbe izgleda ovako:

C₂H₄br₂ + 2KON = C₂H₂ + 2H₂О + 2KBr

Da bi se takav postupak provodio, potrebno je zagrijavati reagense, kao i dodati etanol kao katalizator.

Također je moguće dobiti alkine iz anorganskih spojeva. Evo primjera:

CAC₂ + H₂O = C₂H₂ + 2 Ca (OH)₂

Sljedeća metoda dobivanja alkina je dehidrogenacija. Evo primjera takve reakcije:

2CH₄ = 3H₂ + C₂H₂

Uz pomoć ove vrste reakcije moguće je dobiti ne samo etin, već i druge acetilenske ugljikovodike.

Upotreba alkinima

Najčešći u industriji bio je najjednostavniji alkin-etan. Naširoko se koristi u kemijskoj industriji.

• Trebate acetilen i druge alkinje da biste dobili drugu organskih spojeva, kao što su ketoni, aldehidi, otapala itd.
• Također od alkina moguće je nabaviti tvari koje se koriste u proizvodnji gume, polivinil klorida itd.
• Od propinuma je moguće dobiti aceton kao rezultat Kucherovova izvješća.
• Osim toga, acetilen se koristi u pripremi kemikalija kao što su octena kiselina, aromatski ugljikovodici, etilni alkohol.
• Drugi acetilen se koristi kao gorivo s vrlo visokom toplinom izgaranja.
• Također, reakcija izgaranja etana koristi se za zavarivanje metala.
• Osim toga, uz upotrebu acetilena, može se dobiti tehnički ugljik.
• Također se ova tvar koristi u samostojećim rasvjetnim tijelima.
• Kao acetilen se upotrebljava acetilen i brojni drugi ugljikovodici ove skupine raketno gorivo zbog svoje visoke topline izgaranja.

Time se završava primjena alkina.

zaključak

Kao konačni dio dajemo kratku tablicu o svojstvima acetilenskih ugljikovodika i njihovoj proizvodnji.

Alkini se mogu dobiti u laboratorijskim uvjetima na tri načina:

• iz anorganskih spojeva;
• dehidrogeniranjem organskih tvari;
• metoda dehidrohalogeniranja organskih tvari.

Tako smo ispitali sva fizikalna i kemijska svojstva alkina, metode njihove proizvodnje, područje primjene u industriji.