Алкины химийн шинж чанар. Бүтэц, олж авах, хэрэглэх

2024 Зохиолч: Angel Austin | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 05:36

Алкан, алкен, алкин нь органик химийн бодис юм. Эдгээр нь бүгд нүүрстөрөгч, устөрөгч зэрэг химийн элементүүдээс бүрддэг. Алканууд, алкенууд, алкинууд нь нүүрсустөрөгчийн бүлэгт хамаарах химийн нэгдлүүд юм.

Энэ нийтлэлд бид алкинуудыг авч үзэх болно.

Энэ юу вэ?

Эдгээр бодисыг ацетилений нүүрсустөрөгч гэж бас нэрлэдэг. Алкины бүтэц нь тэдгээрийн молекул дахь нүүрстөрөгч ба устөрөгчийн атомуудыг агуулдаг. Ацетилен нүүрсустөрөгчийн ерөнхий томъёо нь: C H_2n-2. Хамгийн энгийн энгийн алкин бол этилен (ацетилен) юм. Энэ нь дараах химийн томъёотой - С₂Н₂. Алкинд мөн C₃H₄ томьёотой пропин орно. Үүнээс гадна бутин (C₄H₆), пентин (C₅ H₈), гексин (C₆H₁₀), гептин (C ₇Н 12_{), октин (С}8_Н14_{), байхгүй (С}9 Н₁₆), Децин (С₁₀Н₁₈) гэх мэт Бүх төрлийн алкинууд ижил төстэй шинж чанартай байдаг. Тэднийг нарийвчлан харцгаая.

Алкины физик шинж чанар

Тэдний физик шинж чанарын хувьд ацетиленнүүрсустөрөгч нь алкентай төстэй.

Хэвийн нөхцөлд молекулууд нь 2-4 нүүрстөрөгчийн атом агуулсан алкинууд нь хийн агрегацын төлөвтэй байдаг. Хэвийн шингэний нөхцөлд молекулуудад таваас 16 хүртэлх нүүрстөрөгчийн атом байдаг. Молекулууд нь энэ химийн элементийн 17 ба түүнээс дээш атомыг агуулдаг нь хатуу бодис юм.

Алкинууд хайлж, алкан болон алкенуудаас өндөр температурт буцалгана.

Усан дахь уусах чадвар нь маш бага боловч алкен болон алкануудаас арай өндөр.

Органик уусгагчид уусах чадвар өндөр.

Хамгийн өргөн хэрэглэгддэг алкин болох ацетилен нь дараах физик шинж чанартай:

• өнгө байхгүй;
• үнэргүй;
• хэвийн нөхцөлд хийн дүүргэгч төлөвт байна;
• агаараас бага нягт;
• буцлах цэг - хасах 83.6 хэм;

Алкины химийн шинж чанар

Эдгээр бодисуудад атомууд гурвалсан холбоогоор холбогдсон байдаг нь тэдгээрийн үндсэн шинж чанарыг тайлбарладаг. Алкинууд ийм төрлийн урвалд ордог:

• устөрөгчжүүлэлт;
• гидрогалогенжилт;
• галогенжилт;
• чийгшүүлэх;
• шатаж байна.

Тэднийг нэг нэгээр нь харцгаая.

Устөрөгчжүүлэлт

Алкины химийн шинж чанар нь ийм төрлийн урвалд орох боломжийг олгодог. Энэ нь бодисын молекул өөрт нь нэмэлт устөрөгчийн атомуудыг нийлүүлдэг химийн харилцан үйлчлэлийн нэг төрөл юм. Пропиний хувьд ийм химийн урвалын жишээ энд байна:

2H₂ + C₃H₄=C_3N8

Энэ урвал хоёр үе шаттайгаар явагдана. Эхний пропиний молекул дээр хоёр устөрөгчийн атом, хоёр дахь нь ижил тооны атомыг холбодог.

Галогенжилт

Энэ бол алкины химийн шинж чанарын нэг хэсэг болох өөр нэг урвал юм. Үүний үр дүнд ацетилений нүүрсустөрөгчийн молекул нь галоген атомуудыг холбодог. Сүүлийнх нь хлор, бром, иод гэх мэт элементүүдийг агуулдаг.

Этиний хувьд ийм хариу үйлдэл үзүүлэх жишээ энд байна:

С₂Н₂ + 2СІ₂=С₂ N₂SI₄

Бусад ацетилен нүүрсустөрөгчтэй ижил процесс боломжтой.

Гидрогалогенжилт

Энэ нь мөн алкины химийн шинж чанарт ордог гол урвалуудын нэг юм. Энэ нь бодис нь HCI, HI, HBr гэх мэт нэгдлүүдтэй харилцан үйлчилдэгт оршино. Энэхүү химийн харилцан үйлчлэл нь хоёр үе шаттайгаар явагддаг. Этинийг жишээ болгон энэ төрлийн урвалыг харцгаая:

С₂Н₂ + NSI=С₂Н ₃СІ

С₂Н₂СІ + NSI=С₂Н ₄SI₂

Чийгшүүлэх

Энэ нь устай харилцан үйлчлэх химийн урвал юм. Мөн хоёр үе шаттайгаар явагдана. Энийг жишээ болгон авч үзье:

H₂O + C₂H₂=C ₂ H₃OH

Эхний шатны дараа үүссэн бодисурвалыг винил спирт гэж нэрлэдэг.

Элтековын дүрмийн дагуу OH функциональ бүлгийг давхар бондын хажууд байрлуулах боломжгүй тул атомуудын дахин зохион байгуулалт үүсч, үүний үр дүнд винил спиртээс ацетальдегид үүсдэг.

Алкины усжилтыг Кучеровын урвал гэж бас нэрлэдэг.

Шатах

Энэ нь өндөр температурт алкинуудын хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчлэх үйл явц юм. Энэ бүлгийн бодисын шаталтыг ацетилен ашиглан жишээ болгон авч үзье:

2C₂N₂ +2O₂=2N₂ O + 3C + CO₂

Хүчилтөрөгчийн илүүдэлтэй бол ацетилен болон бусад алкинууд нүүрстөрөгч үүсэхгүйгээр шатдаг. Энэ тохиолдолд зөвхөн нүүрстөрөгчийн исэл, ус ялгардаг. Пропиныг ашиглан ийм урвалын тэгшитгэлийг жишээ болгон үзүүлэв:

4O₂ + C₃N₄=2N₂O + 3CO₂

Бусад ацетилен нүүрсустөрөгчийн шаталт мөн адил явагддаг. Үр дүн нь ус ба нүүрстөрөгчийн давхар исэл юм.

Бусад хариу үйлдэл

Мөн ацетилен нь мөнгө, зэс, кальци зэрэг металлын давстай урвалд орох чадвартай. Энэ тохиолдолд устөрөгч нь металлын атомуудаар солигдоно. Ацетилен ба мөнгөний нитратын жишээн дээр ийм төрлийн урвалыг авч үзье:

С₂Н₂ + 2AgNO3=Ag₂C₂ + 2NH₄NO₃ + 2H₂O

Алкинтэй холбоотой өөр нэг сонирхолтой үйл явц бол Зелинскийн урвал юм. Энэ нь 600 градус хүртэл халаахад ацетиленээс бензол үүсэх явдал юм.идэвхжүүлсэн нүүрс байгаа тохиолдолд. Энэ урвалын тэгшитгэлийг дараах байдлаар илэрхийлж болно:

3S₂N₂=S₆N₆

Алкин полимержих боломжтой - бодисын хэд хэдэн молекулыг нэг полимер болгон нэгтгэх процесс.

Хүлээн авах

Бидний дээр дурдсан алкинуудыг лабораторид хэд хэдэн аргаар олж авдаг.

Эхнийх нь усгүйжүүлэлт юм. Урвалын тэгшитгэл дараах байдалтай байна:

C₂H₄Br₂ + 2KON=С₂ N₂ + 2N₂O + 2KBr

Ийм процессыг явуулахын тулд урвалжуудыг халаахаас гадна этанолыг катализатор болгон нэмэх шаардлагатай.

Органик бус нэгдлүүдээс алкин авах боломжтой. Энд жишээ байна:

CaC₂ + H₂O=C₂H ₂ + 2Ca(OH)₂

Алкин авах дараагийн арга бол усгүйжүүлэх арга юм. Ийм хариу үйлдэл үзүүлэх жишээ энд байна:

2CH₄=3H₂ + C₂H₂

Ийм төрлийн урвал нь зөвхөн этилен төдийгүй бусад ацетилен нүүрсустөрөгчийг үүсгэж болно.

Алкины хэрэглээ

Хамгийн энгийн алкин болох этилен нь үйлдвэрлэлд хамгийн өргөн хэрэглэгддэг. Энэ нь химийн үйлдвэрт өргөн хэрэглэгддэг.

• Ацетилен болон бусад алкинуудыг кетон, альдегид, уусгагч болон бусад органик нэгдэл болгон хувиргахад хэрэгтэй.бусад
• Каучук, поливинилхлорид гэх мэтийг үйлдвэрлэхэд ашигладаг алкинуудаас бодис гаргаж авах боломжтой.
• Кучеровын урвалын үр дүнд пропинээс ацетон авч болно.
• Үүнээс гадна ацетиленийг цууны хүчил, үнэрт нүүрсустөрөгч, этилийн спирт зэрэг химийн бодис үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
• Ацетиленийг мөн маш өндөр шаталтын дулаантай түлш болгон ашигладаг.
• Мөн этилийн шаталтын урвалыг металл гагнахад ашигладаг.
• Үүнээс гадна техникийн нүүрстөрөгчийг ацетилен ашиглан гаргаж авч болно.
• Мөн энэ бодисыг бие даасан бэхэлгээнд ашигладаг.
• Ацетилен болон энэ бүлгийн бусад хэд хэдэн нүүрсустөрөгчийг шаталтын өндөр дулаантай тул пуужингийн түлш болгон ашигладаг.

Ингэснээр алкины хэрэглээ дуусна.

Дүгнэлт

Төгсгөлийн хэсэг болгон энд ацетилен нүүрсустөрөгчийн шинж чанар, тэдгээрийн үйлдвэрлэлийн талаархи товч хүснэгтийг үзүүлэв.

Алкины химийн шинж чанар: хүснэгт

Харилцааны нэр	Тайлбар	Тэгшитгэлийн жишээ
Галогенжилт	Галоген атомуудыг (бром, иод, хлор гэх мэт) ацетиленийн нүүрсустөрөгчийн молекулаар нэмэх урвал	C4H6 + 2I2=С4 N6I2
Устөрөгчжүүлэлт	Алкины молекул устөрөгчийн атом нэмэх урвал. Хоёр үе шаттай.	C3H4 +N2=S3N6 C3H6 + H2=C3N8
Гидрогалогенжилт	Ацетилен нүүрсустөрөгчийн молекулын гидрогалоген (HI, HCI, HBr) нэмэх урвал. Хоёр үе шаттай.	C2H2 + HI=C2H3Би C2H3I + HI=C2H 4 I2
Чийгшүүлэх	Устай харилцан үйлчлэхэд үндэслэсэн урвал. Хоёр үе шаттай.	C2N2 + H2O=C 2 H3OH C2H3OH=CH3-CHO
Бүрэн исэлдэлт (шаталт)	Өндөр температурт ацетилен нүүрсустөрөгч болон хүчилтөрөгчийн харилцан үйлчлэл. Үр дүн нь нүүрстөрөгчийн исэл ба ус юм.	2C2H5 + 5O2=2H2 O + 4CO2 2C2N2 + 2O2=N2 O + CO2 + 3C
Металлын давстай үзүүлэх урвал	Ацетилений нүүрсустөрөгчийн молекул дахь устөрөгчийн атомыг металлын атомууд орлуулдагт оршино.	С2Н2 + AgNO3=C2Ag2 + 2NH4NO3 + 2H2O

Алкиныг лабораторид гурван аргаар олж авч болно:

• органик бус нэгдлүүдээс;
• органик бодисыг усгүйжүүлэх замаар;
• заморганик бодисыг дегидрогалогенжүүлэх.

Тиймээс бид алкины бүх физик, химийн шинж чанар, тэдгээрийг үйлдвэрлэх арга, үйлдвэрлэлд хэрэглэх талаар авч үзсэн.