Хемијска својства етилена. Формула етилена

4. 3. 2020.

Незасићени угљоводоници са двоструком хемијском везом у молекулима припадају групи алкена. Први представник хомологне серије је етен, или етилен, чија је формула: Ц2Х4. Алкени се често називају олефини. Име је историјско и настало је у 18. веку, након добијања производа интеракције етилена са хлор-етил хлоридом, који има изглед уљне течности. Онда етхен и називају се нафтни гас. У чланку ћемо проучити његове хемијске особине, као и његову производњу и употребу у индустрији.

Однос између структуре молекула и својстава супстанце

Према теорији структуре органских супстанци коју је предложио М. Бутлеров, карактеристика једињења у потпуности зависи од структурне формуле и типа веза њеног молекула. Хемијска својства етилена су такође одређена просторном конфигурацијом атома, хибридизацијом електронских облака и присуством пи везе у њеном молекулу. Два не-хибридизована п-електрона атома угљеника преклапају се у равни која је окомита на раван самог молекула. Формира се двострука веза, чија руптура одређује способност алкена за реакције адиције и полимеризације.

Тип етилена

Пхисицал пропертиес

Етен је гасовита супстанца са суптилним мирисом. Слабо је растворљив у води, али је добро растворљив у бензену, тетраклориду, бензину и другим органским растварачима. На основу формуле етилена Ц 2 Х 4 , његова молекуларна тежина је 28, односно, етилен је нешто лакши од ваздуха. У хомологној серији алкена са повећањем њихове масе, агрегатно стање супстанци мења се по шеми: гас - течност - чврсто једињење.

Примање гаса у лабораторији и индустрији

Грејање етил алкохол до 140 ° Ц у присуству концентрована сумпорна киселина етилен се може добити у лабораторији. Други метод је елиминација атома водоника из молекула алкана. Деловањем са каустичним натријумом или калијумом на једињења засићених угљоводоника супституисаних халогеном, на пример хлороетан, екстрахује се етилен. У индустрији, најперспективнији начин да се то постигне је прерада природног гаса, као и пиролиза и пуцање уља. Све хемијске особине етилена - хидратација, полимеризација, додавање, оксидационе реакције - објашњавају се присуством двоструке везе у њеном молекулу.

Интеракција олефина са елементима главне подгрупе седме групе

Сви чланови хомологне серије етена повезују атоме халогена у тачки где је пи веза прекинута у свом молекулу. Тако, црвено-браон водени раствор брома постаје безбојан, тако да је етиленска једначина дибромоетан:

Ц2Х4 + Бр2 = Ц2Х4Бр2

Реакција са хлором и јодом се одвија на сличан начин, додавање атома халогена у њему се дешава и на месту уништавања двоструке везе. Сва једињења - олефини могу да ступају у интеракцију са халогенидима водоника: хлороводоник, водоник флуорид, итд. Као резултат реакције адиције, која се одвија кроз ионски механизам, формирају се супстанце - халогени деривати засићених угљоводоника: хлороетан, флуороетан.

Формула етилена

Производња индустријског етанола

Хемијске особине етилена се често користе за добијање важних супстанци које се широко користе у индустрији и свакодневном животу. На пример, загревање етена водом у присуству фосфорне или сумпорне киселине, под дејством катализатора, дешава се процес хидратације. То иде уз формирање етил алкохола - вишенаменски производ који се добија у хемијским постројењима органске синтезе. Механизам реакције хидратације одвија се аналогно другим реакцијама адиције. Поред тога, интеракција етилена са водом такође се јавља као резултат разбијања пи везе. Слободне валенције атома угљеника етена спојене су атомима водоника и хидроксилном групом, које су део молекула воде.

Хидрогенација и сагоревање етилена

Без обзира на претходно наведено, реакција једињења водоника је мало практичног значаја. Међутим, она показује генетску везу између различитих класа органских једињења, у овом случају алкана и олефина. Додавањем водоника, етен се претвара у етан. Супротан процес је одвајање од засићених угљоводоника атоми водоника доводе до формирања репрезентативног алкена - етена. Озбиљна оксидација олефина, звана сагоревање, праћена је ослобађањем великих количина топлоте, реакција је егзотермна. Производи сагоревања су исти за супстанце свих класа угљоводоника: алкане, незасићена једињења етиленске и ацетиленске серије, ароматичне супстанце. То укључује угљични диоксид и воду. Ваздух реагује са етиленом да формира експлозивну смешу.

Производња

Оксидационе реакције

Етен се може оксидовати раствором. калијум перманганат. Ово је једна од квалитативних реакција, које доказују присуство двоструке везе у саставу супстанце која се одређује. Љубичаста боја раствора нестаје услед разбијања двоструке везе и формирања диатомске границе алкохола - етилен гликола. Производ реакције има широк спектар индустријских примена као сировина за производњу синтетичких влакана, као што су лавсан, експлозиви и антифриз. Као што можете видети, хемијска својства етилена се користе за добијање вредних једињења и материјала.

Етанол алкохол

Полимеризација олефина

Повећање температуре, повећање притиска и употреба катализатора су неопходни услови за спровођење процеса полимеризације. Његов механизам се разликује од реакција додавања или оксидације. Он представља секвенцијално везивање многих молекула етилена на тачкама разбијања двоструких веза. Производ реакције је полиетилен, чије физичке карактеристике зависе од вредности н, степена полимеризације. Ако је мала, онда је супстанца у течном агрегатном стању. Ако се бројка приближава 1000 веза, онда се од таквог полимера израђују полиетиленски филм и флексибилна црева. Ако је степен полимеризације већи од 1500 јединица у ланцу, материјал је беле боје, масне на додир.

Пластичне кесе

Одлази на производњу чврстих производа и пластичних цеви. Етилен халогенизовано једињење - Тефлон има анти-опекотине и широко је коришћен полимер, тражен у производњи вишекутника, тигања, посуђа. Његова висока способност да се одупре абразији користи се у производњи мазива за аутомобилске моторе, а ниска токсичност и толеранција на ткива људског тела омогућила је употребу тефлонских протеза у хирургији.

Етилен у индустријској производњи

У нашем чланку испитали смо хемијске особине олефина, као што су сагоревање етилена, додавање, оксидација и полимеризација.