Chemické vlastnosti alkynů. Struktura, příjem, aplikace

Alkany, alkény,

V tomto článku se podíváme na alkény.

Co to je?

Tyto látky se také nazývají acetylenové uhlovodíky. Struktura alkynů zajišťuje přítomnost uhlíkových a vodíkových atomů ve svých molekulách. Obecné informace vzorec acetylenu uhlovodíků:_nH_2n-2. Nejjednodušším jednoduchým alkynem je ethylen (acetylen). Má tento chemický vzorec - C₂H₂. Také alkyny zahrnují propin vzorce C₃H₄. Kromě toho acetylénové uhlovodíky zahrnují butyn (C.₄H_6.), pentin (C₅H_8.), hexyn (C_6.H₁₀), heptin (C_7.H_12.), oktin (C_8.H_{14. místo}), noninu (C_9.H₁₆), decin (C₁₀H_18.) atd. Všechny typy alkynů mají podobné vlastnosti. Podívejme se na ně podrobněji.

Fyzikální vlastnosti alkynů

Podle jejich fyzikálních vlastností se acetylénové uhlovodíky podobají alkenům.

Za normálních podmínek mají alkyny, ve kterých molekuly obsahují dva až čtyři atomy uhlíku, plynný agregát. Ti, jejichž molekuly jsou od pěti do 16 atomů uhlíku, za normálních tekutin. Ti, jejichž molekuly obsahují 17 atomů nebo více atomů tohoto chemického prvku, pevných látek.

Alkyny se taví a vaří při vyšší teplotě než alkány a alkény.

Rozpustnost ve vodě je nevýznamná, ale mírně vyšší než rozpustnost alkenů a alkanů.

Rozpustnost v organická rozpouštědla vysoké.

Nejvíce používaný alkyn - acetylen - má takové fyzikální vlastnosti:

• nemá barvu;
• nemá vůni;
• za normálních podmínek je v plynném agregátovém stavu;
• má nižší hustotu než vzduch;
• Bod varu je minus 83,6 stupňů Celsia;

Chemické vlastnosti alkynů

V těchto látkách jsou atomy vázány trojitou vazbou, což vysvětluje jejich základní vlastnosti. Alkyny vstupují do reakcí tohoto druhu:

• hydrogenace;
• hydrohalogenace;
• halogenace;
• hydratace;
• pálení.

Podívejme se na ně v pořádku.

Hydrogenace

Chemické vlastnosti alkynů jim umožňují vstoupit do reakcí tohoto druhu. Jedná se o druh chemické interakce, ve které molekula hmoty přivádí další atomy vodíku k sobě samému. Zde je příklad takové chemické reakce v případě propenu:

2H₂ + C₃H₄ = C₃H_8.

Tato reakce nastává ve dvou fázích. Na první molekule propenu se přidávají dva atomy vodíku a druhý - tolik.

Halogenace

To je další reakce, která je součástí chemických vlastností alkynů. Výsledkem je, že molekula acetylenového uhlovodíku spojuje atomy halogenu. Ty obsahují prvky, jako je chlor, brom, jod, atd.

Zde je příklad takové reakce v případě ethyn:

C₂H₂ + 2СІ₂ = C₂H₂СІ₄

Stejný postup je možný u jiných acetylenových uhlovodíků.

Hydrohalogenace

To je také jedna z hlavních reakcí, které vstupují do chemických vlastností alkynů. Spočívá ve skutečnosti, že látka interaguje s takovými sloučeninami, jako jsou HCl, HI, HBr atd. Tato chemická interakce probíhá ve dvou fázích. Zvažme reakci tohoto typu s příkladem ethynu:

C₂H₂ + HCI = C₂H₃СІ

C₂H₂СІ + НСІ = С₂H₄СІ₂

Hydratace

Jedná se o chemickou reakci, která spočívá v interakci s vodou. Stává se to také ve dvou fázích. Podívejme se na to s příkladem etiky:

H₂O + C₂H₂ = C₂H₃HE

Látka, která se vytváří po prvním stupni reakce, se nazývá vinylalkohol.

Vzhledem k tomu, že v souladu s pravidlem může Eltekova OH funkční skupinou nemusí být přilehlý k dvojné vazbě, přeskupením atomů, v důsledku které je vinyl alkohol se vytváří acetaldehyd.

Proces hydratace alkynů se také nazývá reakcí Kucherova.

Spálení

Tento proces interakce alkynů s kyslíkem při vysoké teplotě. Uvažujme o spalování látek této skupiny s příkladem acetylenu:

2C₂H₂ +2O₂ = 2H₂О + 3С + СО₂

S přebytkem kyslíku hoří acetylen a další alkyny bez tvorby uhlíku. Uvolní se pouze oxid uhelnatý a voda. Zde je rovnice takové reakce s propenem jako příklad:

4O₂ + C₃H₄ = 2H₂O + 3CO₂

Spalování jiných acetylenových uhlovodíků probíhá podobným způsobem. Výsledkem je uvolnění vody a oxidu uhličitého.

Další reakce

Také acetylény jsou schopny reagovat se solemi takových kovů, jako je stříbro, měď, vápník. V tomto případě je vodík nahrazen atomy kovu. Zvažte tento typ reakce v příkladu s acetylenem a dusičnanem stříbrným:

C₂H₂ + 2AgNO3 = Ag₂C₂ + 2NH₄Ne₃ + 2H₂O

Dalším zajímavým procesem zahrnujícím alkyny je Zelinského reakce. Toto je tvorba benzenu z acetylenu, když se zahřeje na 600 stupňů Celsia za přítomnosti aktivního uhlí. Rovnici této reakce lze vyjádřit takto:

3C₂H₂ = C_6.H_6.

Je také možné polymerizaci alkynů - proces kombinace několika molekul hmoty do jednoho polymeru.

Příjem

Alkyny, jejichž reakce jsme diskutovali výše, jsou získávány v laboratoři několika metodami.

První je dehydrohalogenace. Reakční rovnice vypadá takto:

C₂H₄Br₂ + 2KON = C₂H₂ + 2H₂О + 2KBr

Pro provedení takového procesu je nutné reagencie zahřát a také přidat ethanol jako katalyzátor.

Je také možné získat alkyny z anorganických sloučenin. Zde je příklad:

SaS₂ + H₂O = C₂H₂ + 2 Ca (OH)₂

Dalším způsobem získání alkynů je dehydrogenace. Zde je příklad takové reakce:

2CH₄ = 3H₂ + C₂H₂

Pomocí tohoto typu reakce je možné získat nejen ethin, ale i jiné acetylenové uhlovodíky.

Použití alkénů

Nejvíce obyčejný v průmyslu byl nejjednodušší alkyn-ethan. Je široce používán v chemickém průmyslu.

• Potřebujete acetylen a další alkiny, abyste získali druhou organické sloučeniny, jako jsou ketony, aldehydy, rozpouštědla atd.
• Také z alkynů je možné získat látky, které se používají při výrobě kaučuků, polyvinylchloridu atd.
• Z propinu je možné získat aceton jako výsledek Kucherovovy zprávy.
• Kromě toho se acetylen používá při výrobě chemikálií, jako je kyselina octová, aromatické uhlovodíky, ethylalkohol.
• Další acetylen se používá jako palivo s velmi vysokým spalným teplem.
• Také se při spalování kovů používá spalovací reakce ethanu.
• Kromě toho lze s použitím acetylenu získat technický uhlík.
• Také tato látka se používá v samostatných svítidlech.
• Acetylen a řada dalších uhlovodíků této skupiny se používá jako raketové palivo díky vysokému spalovacímu teplu.

Toto ukončí aplikaci alkynů.

Závěr

Jako poslední část uvádíme stručný přehled vlastností acetylenových uhlovodíků a jejich produkce.

Alkyny lze získat v laboratorních podmínkách třemi způsoby:

• z anorganických sloučenin;
• dehydrogenací organických látek;
• metoda dehydrohalogenace organických látek.

Zkoumali jsme tedy všechny fyzikální a chemické vlastnosti alkynů, způsoby jejich výroby, oblast použití v průmyslu.