Atsetüleen kuulub küllastumata süsivesinike hulka. Selle keemilised omadused määratakse kolmiksidemega. See on võimeline osalema oksüdatsiooni-, asendus-, liitumis- ja polümerisatsioonireaktsioonides. Etaan on küllastunud süsivesinik, millele on iseloomulikud radikaalse asendamise, dehüdrogeenimise ja oksüdeerimise reaktsioonid. Umbes 600 kraadi juures laguneb see vesinikuks ja eteeniks.

Sa vajad

  • - keemiaseadmed;
  • - katalüsaatorid;
  • - broomivesi.

Juhised

  • Atsetüleen, etüleen ja etaan on normaaltingimustes värvitu põlevad gaasid. Seetõttu lugege lenduvate ainetega töötamisel kõigepealt läbi ettevaatusabinõud. Ärge unustage korrata alküünide (küllastumata süsivesinike), alkeenide ja alkaanide molekulaarset struktuuri ja keemilisi omadusi. Vaadake, kuidas nad on sarnased ja kuidas nad erinevad. Etaani valmistamiseks vajate atsetüleeni ja vesinikku.
  • Atsetüleeni tootmiseks in vitro lahustatakse kaltsiumkarbiid CaC2. Võite võtta selle valmis või hankida paagutamise teel kustutatud lubjaga koksiga: CaO + 3C \u003d CaC2 + CO - protsess toimub temperatuuril 2500 ° C, CaC2 + 2H2O \u003d C2H2 + Ca (OH) 2. kvalitatiivne vastus atsetüleeni jaoks - broomivee või kaaliumpermanganaadi lahuse värvimuutus.
  • Vesinikku saab mitmel viisil: - metallide vastasmõjul happega: Zn + 2 НСl \u003d ZnСl2 + Н2 - leelise reageerimisel metallidega, mille hüdroksiididel on amfoteersed omadused: Zn + 2 NaOH + 2 Н2О \u003d Na2 + Н2 - vee elektrolüüsil, millele on lisatud leelise elektrijuhtivust. Sel juhul moodustub katoodil vesinik ja anoodil hapnik: 2 Н2О \u003d 2 Н2 + O2.
  • Saada alates atsetüleen etaan, on vaja läbi viia vesiniku liitmise reaktsioon (hüdrogeenimine), võttes arvesse omadusi keemilised sidemed: kõigepealt alates atsetüleen saadakse etüleen ja seejärel edasisel hüdrogeenimisel etaan. Protsesside visuaalseks väljendamiseks koostage ja kirjutage reaktsioonivõrrandid: C2H2 + H2 \u003d C2H4C2H4 + H2 \u003d C2H6 Hüdrogeenimisreaktsioon toimub toatemperatuuril katalüsaatorite - peeneks purustatud pallaadiumi, plaatina või nikli - juuresolekul.

olen. Selle keemilised omadused määratakse kolmiksidemega. See on võimeline osalema oksüdatsiooni-, asendus-, liitumis- ja polümerisatsioonireaktsioonides. Etaan - küllastunud süsivesinik, mille puhul toimub radikaalse asendamise, dehüdrogeenimise ja oksüdeerimise reaktsioon. Umbes 600 kraadi juures laguneb see vesinikuks ja eteeniks.

Sa vajad

  • - keemiaseadmed;
  • - katalüsaatorid;
  • - broomivesi.

Juhised

Atsetüleen, etüleen ja etaan on normaaltingimustes värvitu põlevad gaasid. Seetõttu lugege lenduvate ainetega töötamisel kõigepealt läbi ettevaatusabinõud. Ärge unustage korrata alküünide (küllastumata süsivesinike), alkeenide ja alkaanide molekulaarset struktuuri ja keemilisi omadusi. Vaadake, kuidas nad on sarnased ja kuidas nad erinevad. Etaani valmistamiseks vajate atsetüleeni ja vesinikku.

Atsetüleeni tootmiseks in vitro lahustatakse kaltsiumkarbiid CaC2. Võite võtta selle valmis või hankida paagutamise teel kustutatud lubjaga koksiga: CaO + 3C \u003d CaC2 + CO - protsess toimub temperatuuril 2500 ° C, CaC2 + 2H2O \u003d C2H2 + Ca (OH) 2. Viige läbi atsetüleeni kvalitatiivne reaktsioon - pleegitamine broomiga vesi või kaaliumpermanganaadi lahus.

Vesinikku saab mitmel viisil: - metallide vastasmõjul happega: Zn + 2 НСl \u003d ZnСl2 + Н2 - leelise reageerimisel metallidega, mille hüdroksiididel on amfoteersed omadused: Zn + 2 NaOH + 2 Н2О \u003d Na2 + Н2 - vee elektrolüüsil, millele on lisatud leelise elektrijuhtivust. Sel juhul moodustub katoodil vesinik ja anoodil hapnik: 2 Н2О \u003d 2 Н2 + O2.

Saada alates atsetüleen etaan, on vaja läbi viia vesiniku liitmise reaktsioon (hüdrogeenimine), võttes arvesse keemiliste sidemete omadusi: kõigepealt alates atsetüleen saadakse etüleen ja seejärel edasisel hüdrogeenimisel etaan. Protsesside visuaalseks väljendamiseks koostage ja kirjutage reaktsioonivõrrandid: C2H2 + H2 \u003d C2H4C2H4 + H2 \u003d C2H6 Hüdrogeenimisreaktsioon toimub toatemperatuuril katalüsaatorite - peeneks purustatud pallaadiumi, plaatina või nikli - juuresolekul.

Märge

Töötamisel järgige ettevaatusabinõusid. Pidage meeles, et need gaasid põlevad hästi ja on õhu või hapnikuga segamisel plahvatusohtlikud.

Kasulik nõu

Pange tähele, et vesinik on õhust kergem, nii et koguge see tagurpidi katseklaasi. Etaani tootmise saate kindlaks teha, kui eksponeerida seda broomiveele (selle värv jääb muutumatuks).


Tähelepanu, ainult täna!

Kõik huvitav

Erinevatesse orgaaniliste ühendite klassidesse kuuluvate ainete määramise ülesanded on üsna levinud võimalus keemiateadmiste ja -oskuste jälgimiseks. See võib hõlmata laboratoorseid kogemusi, ülesandeid praktilisest tööst või teoreetilisi ...

Etaan ja propaan on gaasid, paljude küllastunud süsivesinike - alkaanide - lihtsaimad esindajad. Nende keemilised valemid on vastavalt C2H6 ja C3H8. Etaani kasutatakse toorainena etüleeni tootmisel. Propaanit kasutatakse kütusena, nii puhtal kujul, nii et ...

Butaan on alkaani seeria orgaaniline ühend. See on värvitu gaas, mis moodustub õli rafineerimisel (pragunemisel). Suure kontsentratsiooni korral on butaan mürgine ning ka see süsivesinik on tuleohtlik ja plahvatusohtlik. Nad saavad seda laboris ja ...

Etanool või etüülalkohol, nagu etüleen, viitab orgaanilised ühendid... Etanool on ühehüdroksüülne alkohol ja etüleen on alkeenide klassi küllastumata süsivesinikud. Nende vahel on aga geneetiline seos, mille kohaselt ühest ainest ...

Bhutan - orgaaniline aine, mis kuulub küllastunud süsivesinike klassi. Selle keemiline valem on C4H10. Seda kasutatakse peamiselt kõrge oktaanarvuga bensiinide komponendina ja buteeni tootmise toorainena. Buteen on küllastumata süsivesinik, ...

Keemiliste muundumiste ahel on keemiliste reaktsioonide jada, mille tulemusel mõned ained muundatakse teisteks. Sellise ahela rakendamiseks peate kõigepealt suutma õigesti kirjutada reaktsioonivõrrandid ja teadma, milles ...

Etaan - C2H6 - lõhnatu ja värvitu gaas, alkaani klass. Looduses leidub seda nafta, maagaasi ja muude süsivesinike koostises, seetõttu kuulub see orgaanilistesse ühenditesse. Etaani võib saada etanoolist. Tõsi, sellest protsessist piisab ...

Atsetüleen on alküünide klassi kõige lihtsam esindaja, s.t. süsivesinikud, mille molekulis on kolmikside. Selle keemiline valem on C2H2. See on värvitu gaas, õhust kergem, väga plahvatusohtlik ja reageeriv. Hoidke atsetüleeni terasest ...

Etaan on värvitu gaas, esindaja alkaani klassis, millel on keemiline valem C2H6. Etüleen on ka värvitu gaas, kuid erinevalt etaanist pole seda looduses peaaegu üldse. See aine on alkaanidega seotud alkeenide klassi kõige lihtsam esindaja, ...

Metaan on lihtsaim küllastunud süsivesinik, millest järgnevate orgaaniliste ainete, sealhulgas etüleeni abil on võimalik saada järgnevatel reaktsioonidel. See, nagu metaan, on kõige lihtsam aine, kuid erinevalt sellest ...

Etaan on looduses üks levinumaid gaase. See on orgaaniline aine, mis koos metaaniga on osa naftast ja maagaasist. Sellest saadakse etüleeni, mis on omakorda äädikhappe, ...

MÕISTED

Atsetüleen (etiin) - nõrga narkootilise toimega värvitu ja lõhnatu gaas (molekuli struktuur on näidatud joonisel 1).

Lahustame veidi vees ja väga hästi atsetoonis. Atsetoonilahuse kujul hoitakse seda terasest balloonides, mis on täidetud mõne inertse poorse materjaliga. Atsetüleeni / õhu segud on plahvatusohtlikud.

Joon. 1. Atsetüleeni molekuli struktuur.

Tabel 1. Füüsikalised omadused atsetüleen.

Atsetüleeni saamine

Atsetüleeni tootmiseks on olemas tööstuslikud ja laboratoorsed meetodid. Nii saadakse tööstuses atsetüleeni metaani krakkimisel kõrgel temperatuuril:

2CH4 → CH2CH + 3H2.

Laboris saadakse atsetüleen kaltsiumkarbiidi hüdrolüüsil:

CaC2 + 2H20 \u003d Ca (OH) 2 + C2H2.

Lisaks ülaltoodud reaktsioonidele kasutatakse atsetüleeni saamiseks alkaanide ja alkeenide dehüdrogeenimise reaktsioone:

CH3-CH3 → CH2CH + 2H2;

CH2 \u003d CH2 → CH2CH + H2.

Atsetüleeni keemilised omadused

Atsetüleen siseneb liitumisreaktsioonidesse nukleofiilse mehhanismi abil, näiteks:

- hüdrogeenimine

CH2CH + H20 → → CH3-CH \u003d O (H2S04 (18%), t \u003d 90 ° C);

- halogeenimine

CH2CH + Br2 → CHBr \u003d CHBr + Br2 → CHBr2 -CHBr2;

- hüdrogeenimine

CH2CH + HCl → CH2 \u003d CHCl + HCl → CH3-CHCl2.

Lisaks on atsetüleen võimeline koostoimel moodustama soolasid aktiivsed metallid (1) ja hõbeoksiid (2):

2CH2CH + 2Na → 2 CH2C-Na + H2 (1);

CH2CH + Ag20 \u003d Ag-C \u003d C-Ag \u003d + H20 (2).

Ta on võimeline trimmima:

3C2H2 → C6H6 (t \u003d 600 ° C, kat \u003d C aktiivne).

Atsetüleeni kasutamine

Atsetüleen on paljude kriitiliste keemiatööstuste lähtematerjal. Näiteks atsetüleenist, näiteks tetrakloroetaanist ja trikloroetüleenist, mis on head lahustid, saadakse mitmesuguseid halogeenderivaate, ja vinüülkloriidist, mis on monomeer polüvinüülkloriidi tootmiseks. Lisaks kasutatakse atsetüleeni sünteetiliste kummide tootmiseks.

Näited probleemide lahendamisest

NÄIDE 1

Ülesanne Atsetüleeni ja formaldehüüdi ekvimolekulaarne segu reageerib täielikult 69,6 g ammoniaagis lahustatud Ag20-ga. Määrake algsegu koostis.
Otsus Kirjutagem üles reaktsiooni võrrandid, mis on välja toodud probleemi tingimustes:

HC1CH + Ag20 \u003d AgC3Cag + H20 (1);

H-C (O) H + 2 Ag2O → C02 + H20 + 4Ag (2).

Arvutame hõbeoksiidi (I) aine koguse:

n (Ag20) \u003d m (Ag20) / M (Ag20);

M (Ag20) \u003d 232 g / mol;

n (Ag20) \u003d 69,6 / 232 \u003d 0,3 mol.

Võrrandi (2) kohaselt on formaldehüüdi sisaldus 0,1 mol. Vastavalt probleemi tingimustele on segu ekvimolekulaarne, seetõttu on atsetüleeniks samuti 0,1 mol.

Leidke segu moodustavate ainete massid:

M (HC≡CH) \u003d 26 g / mol;

M (H-C (O) H) \u003d 30 g / mol;

m (HC≡CH) \u003d 0,1 x 26 \u003d 2,6 g;

m (H-C (O) H) \u003d 0,1 x 30 \u003d 3 g.
Vastus Atsetüleeni mass on 2,6 g, formaldehüüdi - 3 g.

NÄIDE 2

Ülesanne Kui propaani ja atsetüleeni segu juhiti läbi broomiveega pudeli, suurenes pudeli mass 1,3 g. Kui sama kogus algset süsivesinike segu oli täielikult põlenud, eraldus 14 liitrit süsinikmonooksiidi (IV). Määrake propaani massifraktsioon algsegus.
Otsus Propaani ja atsetüleeni segu juhitakse läbi broomiveega pudeli ja imendub atsetüleen. Kirjutame võrrandi keemiline reaktsioonvastab sellele protsessile:

HC ≡ СH + 2Вr 2 → НСВr 2 -СНВr 2.

Seega on pudeli massi suurendamise väärtus (1,3 g) atsetüleeni mass. Leidke atsetüleeni sisaldava aine kogus ( molaarmass - 26 g / mol):

n (C2H2) \u003d m (C2H2) / M (C2H2);

n (C2H2) \u003d 1,3 / 26 \u003d 0,05 mol.

Kirjutagem atsetüleeni põlemise reaktsioonivõrrand:

2C2H2 + 5O2 \u003d 4CO2 + 2H20.

Reaktsioonivõrrandi kohaselt sisenes sinna 2 mol atsetüleeni, kuid on teada, et 0,05 mol sellest kogusest imendus broomivesi. Need. silma paistnud:

2-0,05 \u003d 0,1 mol CO 2.

Leidke vingugaasi (IV) üldkogus:

n summa (CO 2) \u003d V (CO 2) / V m;

n summa (C02) \u003d 14 / 22,4 \u003d 0,625 mol.

Kirjutame propaani põlemisreaktsiooni võrrandi:

C3H8 + 5O2 \u003d 3CO2 + 4H2O.

Arvestades, et atsetüleeni põlemisreaktsioonis eraldus 0,1 mol süsinikmonooksiidi (IV), on propaani põlemisel vabaneva süsinikmonooksiidi (IV) kogus:

0,625 - 0,1 \u003d 0,525 mol süsinikku.

Leidame põlemisreaktsiooni sattunud propaani koguse. Vastavalt reaktsioonivõrrandile n (CO 2): n (C3H8) \u003d 3: 1, s.o.

n (C3H8) \u003d n (C02) / 3 \u003d 0,525 / 3 \u003d 0,175 mol.

Arvutame propaani massi (molaarmass 44 g / mol):

m (C3H8) \u003d n (C3H8) x M (C3H8);

m (C3H8) \u003d 0,175 × 44 \u003d 7,7 g.

Sel juhul on süsivesinike segu kogumass:

m segu \u003d m (C2H2) + m (C3H8) \u003d 1,3 + 7,7 \u003d 9,0 g.

Leiame propaanist massiprotsendi segus:

ω \u003d m / m segu × 100%;

ω (C3H8) \u003d m (C3H8) / m segu × 100%;

ω (C3H8) \u003d 7,7 / 9,0 x 100% \u003d 0,856 x 100% \u003d 85,6%.
Vastus Massiosa propaan 85,6%.