Алкиндердин химиялык касиеттери. Структура, алуу, колдонуу

2024 Автор: Angel Austin | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 05:34

Алкандар, алкендер, алкиндер органикалык химиялык заттар. Алардын баары көмүртек жана суутек сыяктуу химиялык элементтерден курулган. Алкандар, алкендер, алкиндер – углеводороддор тобуна кирген химиялык бирикмелер.

Бул макалада биз алкиндерди карайбыз.

Бул эмне?

Бул заттар ацетилендик углеводороддор деп да аталат. Алкиндердин түзүлүшү алардын молекулаларында көмүртек жана суутек атомдорунун болушун камсыз кылат. Ацетилендик углеводороддор үчүн жалпы формула: C H_2n-2. Эң жөнөкөй жөнөкөй алкин – этилен (ацетилен). Анын төмөнкү химиялык формуласы бар - С₂Н₂. Алкиндерге C₃H₄ формуласы бар пропин да кирет. Мындан тышкары бутин (C₄H₆), пентин (C₅ H₈), гексин (C₆H₁₀), гептин (C ₇Н 12_{), октин (С}8_Н14_{), эч бири (С}9 Н₁₆), Decin (С₁₀Н₁₈) ж.б. Бардык түрлөрү алкиндер окшош мүнөздөмөлөргө ээ. Келгиле, аларды кененирээк карап чыгалы.

Алкиндердин физикалык касиеттери

Физикалык өзгөчөлүктөрү боюнча ацетиленуглеводороддор алкендерге окшош.

Кадимки шарттарда молекулалары экиден төрткө чейин көмүртек атомдорун камтыган алкиндер агрегациянын газ абалына ээ. Кадимки суюк шарттарда молекулаларында бештен 16га чейин көмүртек атому барлар. Молекулаларында бул химиялык элементтин 17 же андан көп атому барлар катуу заттар болуп саналат.

Алкиндер алкандар менен алкендерге караганда жогорку температурада эрип, кайнайт.

Сууда эригичтиги анча деле эмес, бирок алкендер менен алкандарга караганда бир аз жогору.

Органикалык эриткичтерде эригичтиги жогору.

Эң көп колдонулган алкин ацетилен төмөнкү физикалык касиеттерге ээ:

• түсү жок;
• жыт жок;
• кадимки шарттарда газ агрегаттык абалда;
• абадан азыраак тыгыз;
• кайноо температурасы - минус 83,6 градус Цельсий;

Алкиндердин химиялык касиеттери

Бул заттарда атомдор үчтүк байланыш аркылуу туташкан, бул алардын негизги касиеттерин түшүндүрөт. Алкиндер мындай түрдөгү реакцияларга кирет:

• гидрогендөө;
• гидрогалогендөө;
• галогендөө;
• гидратация;
• күйүү.

Келгиле, аларды бирден карап көрөлү.

Гидрогендөө

Алкиндердин химиялык касиеттери алардын ушул түрдөгү реакцияларга киришине мүмкүндүк берет. Бул заттын молекуласы өзүнө кошумча суутек атомдорун бириктирген химиялык өз ара аракеттенүүнүн бир түрү. Бул жерде пропиндеги мындай химиялык реакциянын мисалы:

2H₂ + C₃H₄=C_3N8

Бул реакция эки этапта жүрөт. Биринчи пропин молекуласына эки суутек атому, ал эми экинчисине - бирдей сан кошулат.

Галогендөө

Бул алкиндердин химиялык касиеттеринин бир бөлүгү болгон дагы бир реакция. Натыйжада ацетилендик углеводороддун молекуласы галоген атомдорун бириктирет. Акыркыларына хлор, бром, йод ж.б. сыяктуу элементтер кирет.

Этинге карата мындай реакциянын мисалы:

С₂Н₂ + 2СІ₂=С₂ N₂SI₄

Ушул эле процесс башка ацетилендик углеводороддор менен да мүмкүн.

Гидрогалогендөө

Бул дагы алкиндердин химиялык касиеттерине кирген негизги реакциялардын бири. Бул заттын HCI, HI, HBr, ж. Этинди мисал катары колдонуп реакциянын бул түрүн карап көрөлү:

С₂Н₂ + NSI=С₂Н ₃СІ

С₂Н₂СІ + NSI=С₂Н ₄SI₂

Ныдамдаштыруу

Бул суу менен өз ара аракеттенүүнү камтыган химиялык реакция. Ошондой эле эки этапта ишке ашат. Мисал катары этин менен карап көрөлү:

H₂O + C₂H₂=C ₂ H₃OH

Биринчи этаптан кийин пайда болгон затреакция винил спирти деп аталат.

Элтеков эрежеси боюнча ОН функционалдык тобу кош байланыштын жанында жайгаша албагандыктан, атомдордун кайра жайгашуусу пайда болуп, анын натыйжасында винил спиртинен ацетальдегид пайда болот.

Алкиндердин гидратация процесси Кучеров реакциясы деп да аталат.

Күйүү

Бул жогорку температурада алкиндердин кычкылтек менен өз ара аракеттенүү процесси. Мисал катары бул топтун заттардын ацетиленди колдонуу менен күйүүсүн карап көрөлү:

2C₂N₂ +2O₂=2N₂ O + 3C + CO₂

Ашыкча кычкылтек менен ацетилен жана башка алкиндер көмүртек түзүлбөй күйөт. Бул учурда көмүртек кычкылы менен суу гана бөлүнүп чыгат. Мисал катары пропинди колдонгон мындай реакциянын теңдемеси:

4O₂ + C₃N₄=2N₂O + 3CO₂

Башка ацетилендик углеводороддордун күйүшү да ушундай жол менен жүрөт. Натыйжада суу жана көмүр кычкыл газы пайда болот.

Башка реакциялар

Ошондой эле ацетилендер күмүш, жез, кальций сыяктуу металлдардын туздары менен реакцияга кирүүгө жөндөмдүү. Бул учурда, суутек металл атомдору менен алмаштырылат. Ацетилен жана күмүш нитраты мисалында реакциянын бул түрүн карап көрөлү:

С₂Н₂ + 2AgNO3=Ag₂C₂ + 2NH₄NO₃ + 2H₂O

Алкиндерди камтыган дагы бир кызыктуу процесс - Зелинский реакциясы. Бул 600 градус Цельсийге чейин ысытылганда ацетиленден бензолдун пайда болушу.активдештирилген көмүрдүн катышуусунда. Бул реакциянын теңдемесин төмөнкүчө чагылдырууга болот:

3S₂N₂=S₆N₆

Алкиндин полимеризациясы да мүмкүн - заттын бир нече молекуласын бир полимерге бириктирүү процесси.

Алуу

Алкиндер, биз жогоруда талкуулаган реакциялар лабораторияда бир нече ыкмалар менен алынат.

Биринчи - дегидрогалогендөө. Реакция теңдемеси мындай көрүнөт:

C₂H₄Br₂ + 2KON=С₂ N₂ + 2N₂O + 2KBr

Мындай процессти жүргүзүү үчүн реагенттерди жылытуу, ошондой эле катализатор катары этанол кошуу керек.

Органикалык эмес бирикмелерден алкиндерди алууга да болот. Бул жерде бир мисал:

CaC₂ + H₂O=C₂H ₂ + 2Ca(OH)₂

Алкиндерди алуунун кийинки ыкмасы - дегидрогендөө. Мындай реакциянын мисалы:

2CH₄=3H₂ + C₂H₂

Ракциянын бул түрү бир гана этилди эмес, башка ацетилен углеводороддорун да чыгарышы мүмкүн.

Алкиндерди колдонуу

Эң жөнөкөй алкин, этилин, өнөр жайда эң кеңири колдонулат. Ал химиялык өнөр жайда кеңири колдонулат.

• Ацетилен жана башка алкиндерди кетондор, альдегиддер, эриткичтер жана башка органикалык бирикмелерге айландыруу үчүн керек.башкалар
• Ошондой эле алкиндерден каучуктарды, поливинилхлоридди жана башкаларды өндүрүүдө колдонулуучу заттарды алууга болот.
• Ацетонду пропинден Кучеровдун реакциясынын натыйжасында алууга болот.
• Мындан тышкары, ацетилен уксус кислотасы, ароматтык углеводороддор, этил спирти сыяктуу химиялык заттарды өндүрүүдө колдонулат.
• Ацетилен ошондой эле күйүү температурасы өтө жогору болгон отун катары колдонулат.
• Ошондой эле этилдин күйүү реакциясы металлдарды ширетүүдө колдонулат.
• Мындан тышкары, техникалык көмүртекти ацетилендин жардамы менен алууга болот.
• Ошондой эле, бул зат өз алдынча шаймандарда колдонулат.
• Ацетилен жана башка бир катар углеводороддор бул топтун күйүү ысыктыгынан улам ракеталык отун катары колдонулат.

Бул алкиндерди колдонууну токтотот.

Тыянак

Акыркы бөлүк катары бул жерде ацетилендик углеводороддордун касиеттери жана аларды өндүрүү боюнча кыскача таблица келтирилген.

Алкиндердин химиялык касиеттери: таблица

Реакциянын аталышы	Түшүндүрүү	Мисал теңдеме
Галогендөө	Галоген атомдорунун (бром, йод, хлор ж. б.) ацетилендик углеводороддун молекуласынын кошулуу реакциясы	C4H6 + 2I2=С4 N6I2
Гидрогендөө	Алкин молекуласынын суутек атомдорунун кошулуу реакциясы. Эки этапта пайда болот.	C3H4 +N2=S3N6 C3H6 + H2=C3N8
Гидрогалогендөө	Гидрогалогендерди (HI, HCI, HBr) ацетилендик углеводороддун молекуласы менен кошуу реакциясы. Эки этапта пайда болот.	C2H2 + HI=C2H3I C2H3I + HI=C2H 4 I2
Ныдамдаштыруу	Суу менен өз ара аракеттенүүгө негизделген реакция. Эки этапта пайда болот.	C2N2 + H2O=C 2 H3OH C2H3OH=CH3-CHO
Толук кычкылдануу (күйүү)	Ацетилен углеводородунун кычкылтек менен жогорку температурада өз ара аракеттенүүсү. Натыйжада көмүр кычкыл газы жана суу.	2C2H5 + 5O2=2H2 O + 4CO2 2C2N2 + 2O2=N2 O + CO2 + 3C
Металл туздары менен реакциялар	Металл атомдору ацетилен углеводороддорунун молекулаларындагы суутек атомдорун алмаштырат.	С2Н2 + AgNO3=C2Ag2 + 2NH4NO3 + 2H2O

Алкиндерди лабораторияда үч жол менен алууга болот:

• органикалык бирикмелерден;
• органикалык заттарды дегидрогенде;
• жолорганикалык заттарды дегидрогалогендөө.

Ошондуктан биз алкиндердин бардык физикалык жана химиялык мүнөздөмөлөрүн, аларды өндүрүү ыкмаларын, өнөр жайда колдонулушун карап чыктык.