Химични свойства на алкините. Структура, приемане, приложение

Алкани, алкени,

В тази статия ще разгледаме алхини.

Какво е това?

Тези вещества се наричат ​​още ацетиленови въглеводороди. Структурата на алкините осигурява наличието на въглеродни и водородни атоми в техните молекули. Обща информация формула на ацетилен въглеводороди е, както следва:_пН_2n-2. Най-простият прост алкин е етин (ацетилен). Той има тази химична формула - С₂Н₂. Също така, алкините включват пропин с формула С₃Н₄. В допълнение, ацетиленовите въглеводороди включват бутин (С₄Н₆), пентин (C.₅Н₈), хексин (С₆Н₁₀), хептин (С₇Н₁₂), октин (С₈Н₁₄), нон (С₉Н₁₆), децина (C₁₀Н₁₈) и т.н. Всички видове алкини имат подобни характеристики. Нека да ги разгледаме по-подробно.

Физични свойства на алкините

Според техните физични характеристики, ацетиленовите въглеводороди приличат на алкени.

При нормални условия, алкините, в които молекулите съдържат от два до четири въглеродни атома, имат газообразно агрегатно състояние. Тези, в чиито молекули има от пет до 16 въглеродни атома, при нормални флуидни условия. Тези, чиито молекули съдържат 17 или повече атома от този химически елемент, твърди вещества.

Алкините се топят и се вариха при по-висока температура от алканите и алкените.

Разтворимостта във вода е незначителна, но малко по-висока от тази на алкените и алканите.

Разтворимост в органични разтворители висока.

Най-широко използваният алкин-ацетилен има такива физични свойства:

• няма цвят;
• няма миризма;
• при нормални условия е в състояние на газообразни агрегати;
• има по-ниска плътност от въздуха;
• Точката на кипене е минус 83,6 градуса по Целзий;

Химични свойства на алкините

В тези вещества атомите са свързани с тройна връзка, което обяснява основните им свойства. Алкините постъпват в реакции от този тип:

• хидрогениране;
• gidrogalogenirovanie;
• халогениране;
• хидратация;
• изгаряне.

Нека да ги разгледаме в ред.

хидрогениране

Химичните свойства на алкините им позволяват да влязат в реакции от този тип. Това е вид химическо взаимодействие, при което молекула на материята придава допълнителни атоми водород на себе си. Ето пример за такава химична реакция в случая на пропен:

2H₂ + C₃Н₄ = С₃Н₈

Тази реакция възниква на два етапа. На първата молекула на пропена се добавят два водородни атома, а вторият - толкова.

халогениране

Това е друга реакция, която е част от химическите свойства на алкините. В резултат молекулата на ацетиленовия въглеводород свързва халогенните атоми. Последните включват елементи като хлор, бром, йод и др.

Ето един пример за такава реакция в случая на ethyn:

C₂Н₂ + 2SІ₂ = С₂Н₂s²₄

Същият процес е възможен и при други ацетиленови въглеводороди.

Gidrogalogenirovanie

Това също е една от основните реакции, които навлизат в химичните свойства на алкините. Състои се от факта, че веществото взаимодейства с такива съединения като HCl, HI, HBr и т.н. Това химическо взаимодействие се извършва на два етапа. Нека разгледаме реакцията от този тип с примера на етин:

C₂Н₂ + HCI = С₂Н₃s²

C₂Н₂СІ + НСІ = С₂Н₄s²₂

хидратация

Това е химическа реакция, която се състои в взаимодействие с водата. Същото се случва на два етапа. Нека да разгледаме това с пример на етика:

Н₂O + C₂Н₂ = С₂Н₃OH

Веществото, което се образува след първия етап на реакцията, се нарича винилов алкохол.

Поради факта, че съгласно правилото Eltekova ОН функционална група не може да бъде съседна на двойната връзка, пренареждане на атомите, в резултат на което винил алкохол се образува ацеталдехид.

Процесът на хидратация на алкините също се нарича реакцията на Кучеров.

изгаряне

Този процес на взаимодействие на алкините с кислород при висока температура. Нека разгледаме изгарянето на вещества от тази група с примера на ацетилен:

2С₂Н₂ +2О₂ = 2Н₂О + 3С + СО₂

При излишък на кислород ацетиленът и другите алкини изгарят без образуване на въглерод. Само въглероден окис и вода се освобождават. Ето уравнението на такава реакция с пропен като пример:

4D₂ + C₃Н₄ = 2Н₂О + 3СО₂

Изгарянето на други ацетиленови въглеводороди се извършва и по подобен начин. В резултат на това се отделят вода и въглероден диоксид.

Други реакции

Също така ацетилени са в състояние да реагират със соли на такива метали като сребро, мед, калций. В този случай водородът се заменя с метални атоми. Помислете за този тип реакция в примера с ацетилен и сребърен нитрат:

C₂Н₂ + 2AgNO3 = Ag₂C₂ + 2NH₄NO₃ + 2H₂ох

Друг интересен процес, включващ алкини, е реакцията на Zelinsky. Това е образуването на бензен от ацетилен, когато се нагрява до 600 градуса по Целзий в присъствието на активен въглен. Уравнението на тази реакция може да се изрази така:

3C₂Н₂ = С₆Н₆

Също така е възможно полимеризацията на алкините - процесът на комбиниране на няколко молекули от материя в един полимер.

приемане

Алкините, реакциите, с които сме обсъждали по-горе, се получават в лабораторията по няколко начина.

Първата е дехидрохалогенирането. Уравнението на реакцията изглежда така:

C₂Н₄Br₂ + 2KON = C₂Н₂ + 2H₂О + 2KBr

За да се извърши такъв процес, е необходимо да се затоплят реагентите и да се добави етанол като катализатор.

Също така е възможно да се получат алкини от неорганични съединения. Ето един пример:

CAC₂ + Н₂О = С₂Н₂ + 2 Са (ОН)₂

Следващият метод за получаване на алкини е дехидрогениране. Ето един пример за такава реакция:

2CH₄ = ЗН₂ + C₂Н₂

С помощта на този тип реакция е възможно да се получат не само етан, но и други ацетиленови въглеводороди.

Използването на алкини

Най-разпространеният в индустрията е най-простият алкин-етан. Той се използва широко в химическата промишленост.

• Нуждаете се от ацетилен и други алкини, за да получите другата органични съединения, като кетони, алдехиди, разтворители и др.
• Също така от алкини е възможно да се получат вещества, които се използват при производството на гуми, поливинилхлорид и др.
• От пропинума е възможно да се получи ацетон в резултат на доклада на Кучеров.
• В допълнение, ацетиленът се използва при получаването на химикали като оцетна киселина, ароматни въглеводороди, етилов алкохол.
• Друг ацетилен се използва като гориво с много висока топлина на изгаряне.
• Също така реакцията на изгаряне на етан се използва за заваряване на метали.
• Освен това с използването на ацетилен може да се получи технически въглерод.
• Също така това вещество се използва в самостоятелни осветителни тела.
• Ацетиленът и редица други въглеводороди от тази група се използват като ракетно гориво поради високата си топлина на изгаряне.

Това слага край на прилагането на алкини.

заключение

В заключителната част ние даваме кратка таблица за свойствата на ацетиленовите въглеводороди и тяхното производство.

Алкините могат да се получат в лабораторни условия по три начина:

• от неорганични съединения;
• чрез дехидрогениране на органични вещества;
• метод за дехидрохалогениране на органични вещества.

Така че ние разгледахме всички физични и химични характеристики на алкините, методите на тяхното производство, сферата на приложение в промишлеността.