Kjemiske egenskaper til alkyner. Struktur, innhenting, søknad

2024 Forfatter: Angel Austin | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 05:37

Alkaner, alkener, alkyner er organiske kjemikalier. Alle av dem er bygget av slike kjemiske elementer som karbon og hydrogen. Alkaner, alkener, alkyner er kjemiske forbindelser som tilhører gruppen hydrokarboner.

I denne artikkelen skal vi se på alkyner.

Hva er dette?

Disse stoffene kalles også acetyleniske hydrokarboner. Strukturen til alkyner sørger for tilstedeværelsen av karbon- og hydrogenatomer i molekylene deres. Den generelle formelen for acetyleniske hydrokarboner er: C H_2n-2. Den enkleste enkle alkynen er etyn (acetylen). Den har følgende kjemiske formel - С₂Н₂. Alkyner inkluderer også propyn med formelen C₃H₄. I tillegg butin (C₄H₆), pentine (C₅ H₈), heksin (C₆H₁₀), heptin (C ₇Н 12_{), oktin (С}8_Н14_{), nonine (С}9 Н₁₆), Decin (С₁₀Н_{18), osv. Alle typer alkyner har lignende egenskaper. La oss se nærmere på dem.}

Fysiske egenskaper til alkyner

Når det gjelder deres fysiske egenskaper, acetylenhydrokarboner ligner alkener.

Under normale forhold har alkyner, hvis molekyler inneholder fra to til fire karbonatomer, en gassformig aggregeringstilstand. De i hvis molekyler det er fra fem til 16 karbonatomer, under normale væskeforhold. De hvis molekyler inneholder 17 eller flere atomer av dette kjemiske elementet er faste stoffer.

Alkyner smelter og koker ved høyere temperatur enn alkaner og alkener.

Løselighet i vann er ubetydelig, men litt høyere enn for alkener og alkaner.

Løseligheten i organiske løsemidler er høy.

Det mest brukte alkynet, acetylen, har følgende fysiske egenskaper:

• har ingen farge;
• ingen lukt;
• under normale forhold er i gassformig aggregattilstand;
• er mindre tett enn luft;
• kokepunkt - minus 83,6 grader Celsius;

Alkynes kjemiske egenskaper

I disse stoffene er atomene forbundet med en trippelbinding, som forklarer deres hovedegenskaper. Alkyner inngår reaksjoner av denne typen:

• hydrogenering;
• hydrohalogenering;
• halogenering;
• hydration;
• brenning.

La oss se på dem én etter én.

Hydrogenation

De kjemiske egenskapene til alkyner gjør at de kan delta i reaksjoner av denne typen. Dette er en type kjemisk interaksjon der et molekyl av et stoff fester ytterligere hydrogenatomer til seg selv. Her er et eksempel på en slik kjemisk reaksjon når det gjelder propyn:

2H₂ + C₃H₄=C_3N8

Denne reaksjonen skjer i to trinn. På det første propynmolekylet festes to hydrogenatomer og på det andre - det samme antallet.

Halogenering

Dette er en annen reaksjon som er en del av de kjemiske egenskapene til alkyner. Som et resultat fester et acetylenisk hydrokarbonmolekyl halogenatomer. Sistnevnte inkluderer elementer som klor, brom, jod osv.

Her er et eksempel på en slik reaksjon når det gjelder ethine:

С₂Н₂ + 2СІ₂=С₂ N₂SI₄

Den samme prosessen er mulig med andre acetyleniske hydrokarboner.

Hydrohalogenering

Dette er også en av hovedreaksjonene som går inn i de kjemiske egenskapene til alkyner. Det ligger i det faktum at stoffet interagerer med slike forbindelser som HCI, HI, HBr, etc. Denne kjemiske interaksjonen skjer i to trinn. La oss se på denne typen reaksjoner med etin som eksempel:

С₂Н₂ + NSI=С₂Н ₃СІ

С₂Н₂СІ + NSI=С₂Н ₄SI₂

Hydration

Dette er en kjemisk reaksjon som involverer interaksjon med vann. Det foregår også i to etapper. La oss se på det med ethin som et eksempel:

H₂O + C₂H₂=C ₂ H₃OH

Stoffet som dannes etter det første stadietreaksjonen kalles vinylalkohol.

På grunn av at den funksjonelle OH-gruppen i henhold til Eltekov-regelen ikke kan lokaliseres ved siden av dobbeltbindingen, oppstår det en omorganisering av atomer, som et resultat av at acetaldehyd dannes av vinylalkohol.

Prosessen med hydrering av alkyner kalles også Kucherov-reaksjonen.

Forbrenning

Dette er prosessen med interaksjon mellom alkyner og oksygen ved høy temperatur. Tenk på forbrenning av stoffer fra denne gruppen ved å bruke acetylen som et eksempel:

2C₂N₂ +2O₂=2N₂ O + 3C + CO₂

Med et overskudd av oksygen brenner acetylen og andre alkyner uten karbondannelse. I dette tilfellet frigjøres kun karbonoksid og vann. Her er ligningen for en slik reaksjon med propyn som eksempel:

4O₂ + C₃N₄=2N₂O + 3CO₂

Forbrenning av andre acetyleniske hydrokarboner skjer også på lignende måte. Resultatet er vann og karbondioksid.

Andre reaksjoner

Acetylener er også i stand til å reagere med s alter av metaller som sølv, kobber, kalsium. I dette tilfellet erstattes hydrogenet med metallatomer. Tenk på denne typen reaksjon ved å bruke eksemplet med acetylen og sølvnitrat:

С₂Н₂ + 2AgNO3=Ag₂C₂ + 2NH₄NO₃ + 2H₂O

En annen interessant prosess som involverer alkyner er Zelinsky-reaksjonen. Dette er dannelsen av benzen fra acetylen når det varmes opp til 600 grader Celsius.i nærvær av aktivt kull. Ligningen for denne reaksjonen kan uttrykkes som følger:

3S₂N₂=S₆N₆

Alkynpolymerisasjon er også mulig - prosessen med å kombinere flere molekyler av et stoff til én polymer.

Motta

Alkyner, reaksjonene som vi diskuterte ovenfor, oppnås i laboratoriet ved hjelp av flere metoder.

Den første er dehydrohalogenering. Reaksjonsligningen ser slik ut:

C₂H₄Br₂ + 2KON=С₂ N₂ + 2N₂O + 2KBr

For å gjennomføre en slik prosess er det nødvendig å varme opp reagensene, samt tilsette etanol som katalysator.

Det er også mulig å skaffe alkyner fra uorganiske forbindelser. Her er et eksempel:

CaC₂ + H₂O=C₂H ₂ + 2Ca(OH)₂

Neste metode for å oppnå alkyner er dehydrogenering. Her er et eksempel på en slik reaksjon:

2CH₄=3H₂ + C₂H₂

Denne typen reaksjon kan produsere ikke bare etyn, men også andre acetylenhydrokarboner.

Bruk av alkyner

Den enkleste alkynen, etyn, er den mest brukte i industrien. Det er mye brukt i kjemisk industri.

• Trenger acetylen og andre alkyner for å omdanne dem til andre organiske forbindelser som ketoner, aldehyder, løsemidler ogandre
• Det er også mulig å få stoffer fra alkyner som brukes i produksjon av gummier, polyvinylklorid osv.
• Aceton kan fås fra propyn som et resultat av Kucherovs reaksjon.
• I tillegg brukes acetylen i produksjon av kjemikalier som eddiksyre, aromatiske hydrokarboner, etylalkohol.
• Acetylen brukes også som drivstoff med svært høy forbrenningsvarme.
• Forbrenningsreaksjonen av etin brukes også til å sveise metaller.
• I tillegg kan teknisk karbon oppnås ved bruk av acetylen.
• Dette stoffet brukes også i selvstendige inventar.
• Acetylen og en rekke andre hydrokarboner fra denne gruppen brukes som rakettdrivstoff på grunn av deres høye forbrenningsvarme.

Dette avslutter bruken av alkyner.

Konklusjon

Som en siste del, her er en kort tabell over egenskapene til acetyleniske hydrokarboner og deres produksjon.

Kjemiske egenskaper til alkyner: tabell

Reaksjonsnavn	Forklaringer	Eksempel på ligning
Halogenering	Reaksjon av tilsetning av halogenatomer (brom, jod, klor, etc.) med et acetylenisk hydrokarbonmolekyl	C4H6 + 2I2=С4 N6I2
Hydrogenation	Reaksjonen ved tilsetning av hydrogenatomer med et alkynmolekyl. Skjer i to trinn.	C3H4 +N2=S3N6 C3H6 + H2=C3N8
Hydrohalogenering	Reaksjon av tilsetning av hydrohalogener (HI, HCI, HBr) med et acetylenisk hydrokarbonmolekyl. Skjer i to trinn.	C2H2 + HI=C2H3I C2H3I + HI=C2H 4 I2
Hydration	Reaksjon basert på interaksjon med vann. Skjer i to trinn.	C2N2 + H2O=C 2 H3OH C2H3OH=CH3-CHO
Fullstendig oksidasjon (forbrenning)	Interaksjon av acetylenhydrokarbon med oksygen ved forhøyet temperatur. Resultatet er karbonoksid og vann.	2C2H5 + 5O2=2H2 O + 4CO2 2C2N2 + 2O2=N2 O + CO2 + 3C
Reaksjoner med metalls alter	Består av det faktum at metallatomer erstatter hydrogenatomer i molekylene til acetylenhydrokarboner.	С2Н2 + AgNO3=C2Ag2 + 2NH4NO3 + 2H2O

Alkyner kan fås i laboratoriet på tre måter:

• fra uorganiske forbindelser;
• ved dehydrogenering av organisk materiale;
• måtedehydrohalogenering av organiske stoffer.

Så vi har vurdert alle de fysiske og kjemiske egenskapene til alkyner, metoder for deres produksjon, bruksområder i industrien.