Tulong sa Tele2, mga taripa, mga tanong

Isang maliwanag na kinatawan unsaturated hydrocarbons - ethene (ethylene). Mga katangiang pisikal: walang kulay na nasusunog na gas, sumasabog kapag hinaluan ng oxygen at hangin. Ang ethylene ay nakukuha sa malalaking dami mula sa petrolyo para sa kasunod na synthesis ng mahahalagang organikong sangkap (monohydric at dihydric alcohols, polymers, acetic acid at iba pang mga compound).

ethylene, sp 2 -hybridization

Ang mga hydrocarbon na katulad ng istraktura at mga katangian sa ethene ay tinatawag na alkenes. Ang isa pang termino para sa pangkat na ito ay makasaysayang naayos - mga olefin. Ang pangkalahatang formula C n H 2n ay sumasalamin sa komposisyon ng buong klase ng mga sangkap. Ang unang kinatawan nito ay ethylene, sa molekula kung saan ang mga carbon atom ay hindi bumubuo ng tatlo, ngunit dalawang x-bond lamang na may hydrogen. Ang mga alkenes ay unsaturated o unsaturated compound, ang kanilang formula ay C 2 H 4. 2 p- at 1 s-electron na ulap lamang ng isang carbon atom ang magkakahalo sa hugis at enerhiya; sa kabuuan, tatlong õ-bond ang nabuo. Ang kundisyong ito ay tinatawag na sp2 hybridization. Ang pang-apat na valence ng carbon ay nananatili, isang π-bond ay lilitaw sa molekula. Sa pormula ng istruktura, ang kakaiba ng istraktura ay makikita. Ngunit ang mga simbolo upang tukuyin iba't ibang uri ang mga koneksyon sa mga diagram ay karaniwang pareho - mga gitling o tuldok. Tinutukoy ng istraktura ng ethylene ang aktibong pakikipag-ugnayan nito sa mga sangkap ng iba't ibang klase. Ang attachment ng tubig at iba pang mga particle ay nangyayari dahil sa pagkasira ng marupok na π-bond. Ang mga inilabas na valences ay puspos ng mga electron ng oxygen, hydrogen, at halogens.

Ethylene: pisikal na katangian ng isang substance

Ethen sa ilalim ng normal na mga kondisyon (normal presyon ng atmospera at isang temperatura na 18 ° C) ay isang walang kulay na gas. Mayroon itong matamis (ethereal) na amoy; ang paglanghap nito ay may narkotikong epekto sa isang tao. Nagpapatigas sa -169.5 ° C, natutunaw sa parehong mga kondisyon ng temperatura... Ang Ethene ay kumukulo sa -103.8 ° C. Nasusunog kapag pinainit sa 540 ° C. Ang gas ay nasusunog nang maayos, ang apoy ay maliwanag, na may mahinang uling. Ang ethylene ay natutunaw sa eter at acetone, mas mababa sa tubig at alkohol. Ang bilugan na molar mass ng sangkap ay 28 g / mol. Ang ikatlo at ikaapat na kinatawan ng ethene homologous series ay mga gaseous substance din. Ang mga pisikal na katangian ng ikalima at ang mga sumusunod na alkenes ay magkaiba, sila ay mga likido at solid.

Pagtanggap at mga katangian ng ethylene

Ang German chemist na si Johann Becher ay hindi sinasadyang ginamit ito sa mga eksperimento na may puro sulfuric acid. Kaya ang ethene ay unang nakuha sa mga kondisyon ng laboratoryo (1680). V kalagitnaan ng XIX siglo A.M. Binigyan ni Butlerov ang tambalan ng pangalang ethylene. Ang mga pisikal na katangian ng at inilarawan din ng isang sikat na Russian chemist. Iminungkahi ni Butlerov ang isang pormula sa istruktura na sumasalamin sa istraktura ng bagay. Mga pamamaraan para sa pagkuha nito sa laboratoryo:

1. Catalytic hydrogenation ng acetylene.
2. Dehydrohalogenation ng chloroethane bilang reaksyon sa isang puro alkohol na solusyon ng isang malakas na base (alkali) sa pag-init.
3. Pag-cleavage ng tubig mula sa mga molekulang ethyl. Nagaganap ang reaksyon sa pagkakaroon ng sulfuric acid. Ang equation nito: Н2С-СН2-OH → Н2С = СН2 + Н2О

Industrial na resibo:

• pagdadalisay ng langis - pag-crack at pyrolysis ng hydrocarbons;
• dehydrogenation ng ethane sa pagkakaroon ng isang katalista. H 3 C-CH 3 → H 2 C = CH 2 + H 2

Ang istraktura ng ethylene ay nagpapaliwanag ng mga tipikal na kemikal na reaksyon nito - ang attachment ng mga particle ng C atoms, na nasa maraming bono:

1. Halogenation at hydrohalogenation. Ang mga produkto ng mga reaksyong ito ay halogen derivatives.
2. Hydrogenation (saturation ng ethane.
3. Oxidation sa dihydric alcohol ethylene glycol. Ang formula nito ay OH-H2C-CH2-OH.
4. Polymerization ayon sa scheme: n (H2C = CH2) → n (-H2C-CH2-).

Mga Aplikasyon ng Ethylene

Kapag fractional sa malalaking volume Ang mga pisikal na katangian, istraktura, kemikal na katangian ng sangkap ay ginagawang posible na gamitin ito sa paggawa ng ethyl alcohol, halogen derivatives, alcohols, oxide, acetic acid at iba pang mga compound. Ang Ethene ay isang polyethylene monomer at isa ring panimulang tambalan para sa polystyrene.

Ang dichloroethane, na nakuha mula sa ethene at chlorine, ay isang mahusay na solvent at ginagamit sa paggawa ng polyvinyl chloride (PVC). Ang mga pelikula, tubo, pinggan ay gawa sa mababang at mataas na presyon ng polyethylene, mga kaso para sa mga CD at iba pang mga bahagi ay gawa sa polystyrene. Ang PVC ay ang batayan ng linoleum, waterproof raincoats. V agrikultura Ang ethene ay ginagamit upang gamutin ang mga prutas bago anihin upang mapabilis ang pagkahinog.

DEPINISYON

Ethylene (ethene)- ang unang kinatawan ng isang bilang ng mga alkenes - unsaturated hydrocarbons na may isang double bond.

Formula - C 2 H 4 (CH 2 = CH 2). Molekular na timbang (mass ng isang mol) - 28 g / mol.

Ang hydrocarbon radical na nagmula sa ethylene ay tinatawag na vinyl (-CH = CH 2). Ang mga carbon atom sa molekula ng ethylene ay nasa sp 2 -hybridization.

Mga katangian ng kemikal ng ethylene

Ang ethylene ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga reaksyon na nagpapatuloy sa pamamagitan ng mekanismo ng electrophilic, karagdagan, radical substitution, oxidation, reduction, at polymerization reactions.

Halogenation(electrophilic na karagdagan) - ang pakikipag-ugnayan ng ethylene sa mga halogens, halimbawa, sa bromine, kung saan ang tubig ng bromine ay kupas:

CH 2 = CH 2 + Br 2 = Br-CH 2 -CH 2 Br.

Posible rin ang ethylene halogenation sa pag-init (300C), sa kasong ito, ang dobleng bono ay hindi masira - ang reaksyon ay nagpapatuloy ayon sa mekanismo ng radikal na pagpapalit:

CH 2 = CH 2 + Cl 2 → CH 2 = CH-Cl + HCl.

Hydrohalogenation- pakikipag-ugnayan ng ethylene na may hydrogen halides (HCl, HBr) sa pagbuo ng halogenated alkanes:

CH 2 = CH 2 + HCl → CH 3 -CH 2 -Cl.

Hydration- ang pakikipag-ugnayan ng ethylene sa tubig sa pagkakaroon ng mga mineral acid (sulfuric, phosphoric) na may pagbuo ng isang saturated monohydric alcohol - ethanol:

CH 2 = CH 2 + H 2 O → CH 3 -CH 2 -OH.

Kabilang sa mga reaksyon ng electrophilic karagdagan, ang karagdagan hypochlorous acid(1), mga reaksyon hydroxy- at alkoxymercuration(2, 3) (pagkuha ng mga organomercury compound) at hydroborating (4):

CH 2 = CH 2 + HClO → CH 2 (OH) -CH 2 -Cl (1);

CH 2 = CH 2 + (CH 3 COO) 2 Hg + H 2 O → CH 2 (OH) -CH 2 -Hg-OCOCH 3 + CH 3 COOH (2);

CH 2 = CH 2 + (CH 3 COO) 2 Hg + R-OH → R-CH 2 (OCH 3) -CH 2 -Hg-OCOCH 3 + CH 3 COOH (3);

CH 2 = CH 2 + BH 3 → CH 3 -CH 2 -BH 2 (4).

Ang mga reaksyon sa pagdaragdag ng nucleophilic ay katangian ng mga derivatives ng ethylene na naglalaman ng mga substituent na nag-withdraw ng elektron. Kabilang sa mga reaksyon ng pagdaragdag ng nucleophilic espesyal na lugar ay inookupahan ng mga reaksyon ng karagdagan ng hydrocyanic acid, ammonia, ethanol. Halimbawa,

2 ON-CH = CH 2 + HCN → 2 ON-CH 2 -CH 2 -CN.

Sa panahon ng mga reaksyon ng oksihenasyon ethylene, ang pagbuo ng iba't ibang mga produkto ay posible, at ang komposisyon ay tinutukoy ng mga kondisyon ng oksihenasyon. Kaya, sa panahon ng oksihenasyon ng ethylene sa banayad na mga kondisyon(oxidizing agent - potassium permanganate), ang π-bond break at ang pagbuo ng isang dihydric alcohol - ethylene glycol:

3CH 2 = CH 2 + 2KMnO 4 + 4H 2 O = 3CH 2 (OH) -CH 2 (OH) + 2MnO 2 + 2KOH.

Sa matinding oksihenasyon ethylene na may kumukulong solusyon ng potassium permanganate sa isang acidic na daluyan, isang kumpletong pagkalagot ng bono (σ-bond) ay nangyayari sa pagbuo ng formic acid at carbon dioxide:

Oksihenasyon ethylene oxygen sa 200C sa pagkakaroon ng CuCl 2 at PdCl 2 ay humahantong sa pagbuo ng acetaldehyde:

CH 2 = CH 2 + 1 / 2O 2 = CH 3 -CH = O.

Sa muling pagtatayo ethylene, ethane, isang kinatawan ng klase ng alkane, ay nabuo. Ang reduction reaction (hydrogenation reaction) ng ethylene ay nagpapatuloy sa pamamagitan ng isang radikal na mekanismo. Ang kondisyon para sa reaksyon ay ang pagkakaroon ng mga katalista (Ni, Pd, Pt), pati na rin ang pag-init ng pinaghalong reaksyon:

CH 2 = CH 2 + H 2 = CH 3 -CH 3.

Pumasok si Ethylene reaksyon ng polimerisasyon... Ang polymerization ay ang proseso ng pagbuo ng isang high-molecular compound - isang polymer - sa pamamagitan ng pagkonekta sa isa't isa gamit ang mga pangunahing valence ng mga molecule ng paunang low-molecular substance - isang monomer. Ang ethylene polymerization ay nangyayari sa ilalim ng pagkilos ng mga acid (cationic mechanism) o radicals (radical mechanism):

n CH 2 = CH 2 = - (- CH 2 -CH 2 -) n -.

Mga pisikal na katangian ng ethylene

Ang ethylene ay isang walang kulay na gas na may mahinang amoy, bahagyang natutunaw sa tubig, natutunaw sa alkohol, mahusay na natutunaw sa diethyl eter. Kapag inihalo sa hangin, bumubuo ng isang paputok na timpla

Pagkuha ng ethylene

Ang mga pangunahing pamamaraan para sa paggawa ng ethylene:

- dehydrohalogenation ng halogenated alkanes sa ilalim ng pagkilos ng mga alkohol na solusyon ng alkalis

CH 3 -CH 2 -Br + KOH → CH 2 = CH 2 + KBr + H 2 O;

- dehalogenation ng dihalogenated alkane derivatives sa ilalim ng pagkilos ng mga aktibong metal

Cl-CH 2 -CH 2 -Cl + Zn → ZnCl 2 + CH 2 = CH 2;

- dehydration ng ethylene sa pamamagitan ng pag-init nito ng sulfuric acid (t> 150 C) o pagpasa ng singaw nito sa catalyst

CH 3 -CH 2 -OH → CH 2 = CH 2 + H 2 O;

- dehydrogenation ng ethane sa pag-init (500C) sa pagkakaroon ng isang catalyst (Ni, Pt, Pd)

CH 3 -CH 3 → CH 2 = CH 2 + H 2.

Paglalapat ng ethylene

Ang ethylene ay isa sa pinakamahalagang compound na ginawa sa isang malaking pang-industriya na sukat. Ginagamit ito bilang isang hilaw na materyal para sa paggawa ng isang buong hanay ng iba't ibang mga organikong compound (ethanol, ethylene glycol, acetic acid, atbp.). Naghahain si Ethylene hilaw na materyales para sa paggawa ng mga polimer (polyethylene, atbp.). Ginagamit ito bilang isang sangkap na nagpapabilis sa paglaki at pagkahinog ng mga gulay at prutas.

Mga halimbawa ng paglutas ng problema

HALIMBAWA 1

HALIMBAWA 2

Sa isa pang double bond.

1. Mga katangiang pisikal

Ang ethylene ay isang walang kulay na gas na may mahinang kaaya-ayang amoy. Ito ay bahagyang mas magaan kaysa sa hangin. Kami ay bahagyang natutunaw sa tubig, ngunit natutunaw nang maayos sa alkohol at iba pang mga organikong solvent.

2. Istruktura

Molecular formula C 2 H 4. Structural at mga elektronikong formula:

3. Mga katangian ng kemikal

Hindi tulad ng methane, ang ethylene ay medyo aktibo sa kemikal. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga reaksyon ng karagdagan sa site ng double bond, mga reaksyon ng polimerisasyon at mga reaksyon ng oksihenasyon. Sa kasong ito, ang isa sa mga dobleng bono ay nasira at ang isang simpleng solong bono ay nananatili sa lugar nito, at dahil sa mga na-dismiss na valences, ang pagdaragdag ng iba pang mga atomo o atomic na grupo ay nangyayari. Tingnan natin ang ilang halimbawa ng mga reaksyon. Kapag ang ethylene ay naipasa sa bromine water (isang may tubig na solusyon ng bromine), ang huli ay nadidilim bilang resulta ng interaksyon ng ethylene sa bromine upang bumuo ng dibromoethane (ethylene bromide) C 2 H 4 Br 2:

Tulad ng makikita mula sa pamamaraan ng reaksyong ito, hindi ang pagpapalit ng mga atomo ng hydrogen na may mga atomo ng halogen, tulad ng sa mga saturated hydrocarbon, ngunit ang pagdaragdag ng mga atomo ng bromine sa site ng double bond. Ang ethylene ay madali ring nadidiskulay lila isang may tubig na solusyon ng potassium manganate KMnO 4 kahit na sa ambient temperature. Ang ethylene mismo ay na-oxidized sa ethylene glycol C 2 H 4 (OH) 2. Ang prosesong ito ay maaaring katawanin ng sumusunod na equation:

• 2KMnO 4 -> K 2 MnO 4 + MnO 2 + 2O

Ang mga reaksyon ng interaksyon ng ethylene sa bromine at potassium manganate ay nagsisilbing buksan ang unsaturated hydrocarbons. Ang methane at iba pang saturated hydrocarbons, tulad ng nabanggit na, ay hindi nakikipag-ugnayan sa potassium manganate.

Ang ethylene ay tumutugon sa hydrogen. Kaya, kapag ang isang halo ng ethylene na may hydrogen ay pinainit sa pagkakaroon ng isang katalista (nickel, platinum o palladium powder), pinagsama sila upang bumuo ng ethane:

Ang mga reaksyon kung saan nangyayari ang pagdaragdag ng hydrogen sa isang substance ay tinatawag na hydrogenation o hydrogenation reactions. Ang mga reaksyon ng hydrogenation ay may malaki praktikal na kahalagahan... sila ay madalas na ginagamit sa industriya. Hindi tulad ng methane, ang ethylene ay nasusunog tulad ng isang nakakapasong apoy sa hangin, dahil naglalaman ito ng mas maraming carbon kaysa sa methane. Samakatuwid, hindi lahat ng carbon ay nasusunog nang sabay-sabay at ang mga particle nito ay napakainit at kumikinang. Ang mga carbon particle na ito ay sinusunog sa labas ng apoy:

• C 2 H 4 + 3O 2 = 2CO 2 + 2H 2 O

Ang ethylene, tulad ng methane, ay bumubuo ng mga paputok na halo sa hangin.

4. Pagtanggap

Ang ethylene ay hindi natural na nangyayari, maliban sa mga maliliit na dumi sa natural na gas. Sa mga kondisyon ng laboratoryo, ang ethylene ay karaniwang nakukuha sa pamamagitan ng pagkilos ng puro sulfuric acid sa ethyl alcohol na may pag-init. Ang prosesong ito ay maaaring ilarawan ng sumusunod na summary equation:

Sa panahon ng reaksyon, ang mga elemento ng tubig ay ibinabawas mula sa molekula ng alkohol, at ang pinaputok na dalawang valency ay nagbabad sa bawat isa sa pagbuo ng isang dobleng bono sa pagitan ng mga atomo ng carbon. Para sa mga layuning pang-industriya, ang ethylene ay nakuha sa malalaking dami mula sa mga basag na petrolyo gas.

5. Paglalapat

Sa modernong industriya, ang ethylene ay malawakang ginagamit para sa synthesis ng ethyl alcohol at sa paggawa ng importante mga materyales na polimer(polyethylene, atbp.)., At para din sa synthesis ng iba pang mga organikong sangkap. Ang pag-aari ng ethylene upang mapabilis ang pagkahinog ng maraming mga prutas sa hardin at hardin (mga kamatis, melon, peras, lemon, atbp.) Ay lubhang kawili-wili. Gamit ito, ang mga prutas ay maaaring dalhin sa berde pa rin, at pagkatapos ay dalhin sa isang hinog na estado na sa punto ng pagkonsumo, sa pamamagitan ng pagpapasok ng maliit na dami ng ethylene sa hangin ng bodega.

Ang ethylene ay ginagamit upang makagawa ng vinyl chloride at polyvinyl chloride, butadiene at synthetic rubbers, ethylene oxide at polymers batay dito, ethylene glycol, atbp.

Mga Tala (edit)

Pinagmumulan ng

• F. A. Derkach "Chemistry" L. 1968

Ethylene(ibang pangalan - ethen) — tambalang kemikal inilarawan ng formula C 2 H 4. Ang ethylene ay halos hindi matatagpuan sa kalikasan. Ito ay isang walang kulay, mababang amoy, nasusunog na gas. Bahagyang natutunaw sa tubig(25.6 ml sa 100 ml ng tubig sa 0 ° C), ethanol (359 ml sa ilalim ng parehong mga kondisyon). Mahusay itong natutunaw sa diethyl ether at hydrocarbons.

Ang Ethylene ay ang pinakasimpleng alkene(olefin). Naglalaman ng double bond at samakatuwid ay kabilang sa mga unsaturated compound. Gumaganap ng napakahalagang papel sa industriya, at isa ring phytohormone.

Mga hilaw na materyales para sa polyethylene at hindi lamang

Ang Ethylene ay ang pinakaginagawa na organic compound sa mundo; kabuuang produksyon ng ethylene sa mundo noong 2005 ay 107 milyong tonelada at patuloy na lumalaki ng 4–6% bawat taon. Ang pinagmumulan ng pang-industriyang produksyon ng ethylene ay ang pyrolysis ng iba't ibang hydrocarbon na hilaw na materyales, halimbawa, ethane, propane, butane, na nakapaloob sa mga nauugnay na gas ng produksyon ng langis; mula sa likidong hydrocarbons - mababang-octane na mga fraction ng direktang paglilinis ng langis. Ang ethylene yield ay halos 30%. Kasabay nito, ang propylene at isang bilang ng mga likidong produkto (kabilang ang mga aromatic hydrocarbons) ay nabuo.

Kapag ang ethylene ay chlorinated, ang 1,2-dichloroethane ay nakuha, ang hydration ay humahantong sa ethyl alcohol, ang pakikipag-ugnayan sa HCl ay humahantong sa ethyl chloride. Ang ethylene oxidation na may atmospheric oxygen sa presensya ng isang katalista ay gumagawa ng ethylene oxide. Sa liquid-phase catalytic oxidation na may oxygen, ang acetaldehyde ay nakuha, sa ilalim ng parehong mga kondisyon sa pagkakaroon ng acetic acid - vinyl acetate. Ang ethylene ay isang alkylating agent, halimbawa, sa ilalim ng Friedel-Crafts reaction conditions, ito ay may kakayahang mag-alkylating ng benzene at iba pang aromatic compound. Ang Ethylene ay may kakayahang mag-polymerize sa pagkakaroon ng mga catalyst na parehong independyente at kumikilos bilang isang comonomer, na bumubuo ng isang malawak na hanay ng mga polimer na may iba't ibang mga katangian.

Aplikasyon

Ang ethylene ay isa sa mga pangunahing produkto ng pang-industriyang kimika at nasa base ng isang bilang ng mga synthesis chain. Ang pangunahing gamit ng ethylene ay bilang isang monomer sa paggawa ng polyethylene(ang pinakamalaking polimer sa produksyon ng mundo). Depende sa mga kondisyon ng polymerization, ang polyethylenes ay nakuha mababang presyon at mataas na presyon ng polyethylene.

Gayundin, ginagamit ang polyethylene para sa produksyon ng isang hanay ng mga copolymer, kabilang ang propylene, styrene, vinyl acetate at iba pa. Ang ethylene ay isang hilaw na materyal para sa paggawa ng ethylene oxide; bilang isang alkylating agent - sa paggawa ng ethylbenzene, diethylbenzene, triethylbenzene.

Ang ethylene ay ginagamit bilang panimulang materyal para sa produksyon ng acetaldehyde at synthetic ethyl alcohol... Ginagamit din ito para sa synthesis ng ethyl acetate, styrene, vinyl acetate, vinyl chloride; sa paggawa ng 1,2-dichloroethane, ethyl chloride.

Ang ethylene ay ginagamit para sa pagpapabilis ng pagkahinog ng prutas- halimbawa, mga kamatis, melon, dalandan, tangerines, limon, saging; defoliation ng mga halaman, pagbabawas ng pre-harvest abscission ng mga prutas, upang mabawasan ang lakas ng attachment ng mga prutas sa mga inang halaman, na nagpapadali sa mekanisadong pag-aani.

Ang ethylene ay may mataas na konsentrasyon sa mga tao at hayop narcotic effect.

Sagot: Ang ethylene ay ang pinakamahalagang kinatawan ng isang bilang ng mga unsaturated hydrocarbon na may isang double bond: ang formula -
Ang gas, halos walang amoy, ay mahinang natutunaw sa tubig. Ito ay nasusunog na may kumikinang na apoy sa hangin. Salamat sa presensya
- ang bond ethylene ay madaling pumasok sa mga reaksyon ng karagdagan:
(dibromoethane)
(ethyl alcohol) Dahil sa pagkakaroon ng double bond, ang mga ethylene molecule ay maaaring magsama-sama sa isa't isa, na bumubuo ng mga chain na may malaking haba (mula sa libu-libong orihinal na molekula). Ang reaksyong ito ay tinatawag na polymerization reaction:
Ang polyethylene ay malawakang ginagamit sa industriya at sa pang-araw-araw na buhay. Ito ay napaka hindi aktibo, hindi nasisira, at mahusay na naproseso. Mga halimbawa: mga tubo, lalagyan (barrels, mga kahon), insulation material, pelikula para sa packaging, salamin, mga laruan at marami pang iba. Ang isa pang pinakasimpleng unsaturated hydrocarbon ay polypropylene:
Sa panahon ng polimerisasyon nito, nabuo ang polypropylene - isang polimer. Ang polimer ay katulad sa pangkalahatang mga katangian at aplikasyon nito sa polyethylene.

Ang polypropylene ay mas matibay kaysa sa polyethylene, kaya maraming mga bahagi para sa iba't ibang mga makina ang ginawa mula dito, pati na rin ang maraming mga bahagi ng katumpakan, halimbawa, para sa mga escalator. Humigit-kumulang 40% ng polypropylene ay nire-recycle sa mga hibla.