Углеводороды предельные и непредельные метан, этан, этилен, ацетилен; HIMI4KA

Этилен (этен), получение, свойства, химические реакции

Этилен (этен), получение, свойства, химические реакции.

Этилен (этен), C2H4 – органическое вещество класса алкенов. Этилен имеет двойную углерод-углеродную связь и поэтому относится к ненасыщенным или непредельным углеводородам.

Этилен (этен), формула, газ, характеристики:

Этилен (этен) – органическое вещество класса алкенов, состоящий из двух атомов углерода и четырех атомов водорода . Этилен имеет двойную углерод -углеродную связь и поэтому относится к ненасыщенным или непредельным углеводородам.

Химическая формула этилена C2H4, рациональная формула H2CCH2, структурная формула CH2=CH2. Изомеров не имеет.

Этилен – бесцветный газ, без вкуса, со слабым запахом. Легче воздуха.

Этилен является фитогормоном, т.е. низкомолекулярным органическим веществом, вырабатываемым растениями и имеющим регуляторные функции. Он образуется в тканях самого растения и выполняет в жизненном цикле растений многообразные функции, среди которых контроль развития проростка, созревание плодов (в частности, фруктов ), распускание бутонов (процесс цветения), старение и опадание листьев и цветков, участие в реакции растений на биотический и абиотический стресс, коммуникации между разными органами растений и между растениями в популяции.

Пожаро- и взрывоопасен.

Плохо растворяется в воде . Зато хорошо растворяется в диэтиловом эфире и углеводородах.

Этилен по токсикологической характеристике относится к веществам 4-го класса опасности (малоопасным веществам) по ГОСТ 12.1.007.

Этилен — самое производимое органическое соединение в мире.

Физические свойства этилена (этена):

Наименование параметра: Значение:
Цвет без цвета
Запах со слабым запахом
Вкус без вкуса
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) газ
Плотность (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м 3 1,178
Плотность (при 0 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м 3 1,26
Температура плавления, °C -169,2
Температура кипения, °C -103,7
Температура вспышки, °C 136,1
Температура самовоспламенения, °C 475,6
Критическая температура*, °C 9,6
Критическое давление, МПа 5,033
Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных от 2,75 до 36,35
Удельная теплота сгорания, МДж/кг 46,988
Коэффициент теплопроводности (при 0 °C и атмосферном давлении 1 атм.), Вт/(м·К) 0,0163
Коэффициент теплопроводности (при 50 °C и атмосферном давлении 1 атм.), Вт/(м·К) 0,0209
Молярная масса, г/моль 28,05

* при температуре выше критической температуры газ невозможно сконденсировать ни при каком давлении.

Химические свойства этилена (этена):

Этилен — химически активное вещество. Так как в молекуле между атомами углерода имеется двойная связь, то одна из них, менее прочная, легко разрывается, и по месту разрыва связи происходит присоединение, замещение, окисление, полимеризация молекул.

Химические свойства этилена аналогичны свойствам других представителей ряда алкенов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

  1. 1. каталитическое гидрирование(восстановление)этилена:
  1. 2. галогенирование этилена:

Однако при нагревании этилена до температуры 300 o C разрыва двойной углерод-углеродной связи не происходит – реакция галогенирования протекает по механизму радикального замещения:

  1. 3. гидрогалогенирование этилена:
  1. 4. гидратация этилена:

Реакция происходит в присутствии минеральных кислот (серной, фосфорной). В результате данной химической реакции образуется этанол.

  1. 5. окисление этилена:

Этилен легко окисляется. В зависимости от условий проведения реакции окисления этилена могут быть получены различные вещества: многоатомные спирты, эпоксиды или альдегиды.

В результате образуется эпоксид.

В результате образуется ацетальдегид.

  1. 6. горение этилена:

В результате горения этилена происходит разрыв всех связей в молекуле, а продуктами реакции являются углекислый газ и вода.

  1. 7. полимеризация этилена:

Получение этилена (этена). Химические реакции – уравнения получения этилена (этена):

Этилен получают как в лабораторных условиях, так и в промышленных масштабах.

В промышленных масштабах этилен получается в результате следующей химической реакции:

  1. 1. каталитическое дегидрирование этана :

Этилен в лабораторных условиях получается в результате следующих химических реакций:

  1. 1. дегидратация этанола:
  1. 2. дегалогенирования дигалогенпроизводных этана:
  1. 3. неполное гидрирование ацетилена:
  1. 4. дегидрогалогенирование галогенпроизводных алканов под действием спиртовых растворов щелочей:
Читайте также:  Биодизель Производство в домашних условиях и как бизнес-идея

Применение и использование этилена (этена):

– как сырье в химической промышленности для органического синтеза различных органических соединений: галогенпроизводных, спиртов (этанола, этиленгликоля), винилацетата, дихлорэтан, винилхлорида, окиси этилена, полиэтилена , стирола, уксусной кислоты, этилбензола, этиленгликоля и пр.,

Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com

как получить этилен реакция ацетилен этен 1 2 вещество этилен кислород водород связь является углекислый газ бромная вода
уравнение реакции масса объем полное сгорание моль молекула смесь превращение горение получение этилена
напишите уравнение реакций этилен

Физические и химические свойства этилена

Формула – С2Н4 (СН2 = СН2). Молекулярная масса (масса одного моль) – 28 г/моль.

Углеводородный радикал, образованный от этилена называется винил (-CH = CH2). Атомы углерода в молекуле этилена находятся в sp 2 -гибридизации.

Химические свойства этилена

Для этилена характерны реакции, протекающщие по механизму электрофильного, присоединения, реакции радикального замещения, окисления, восстановления, полимеризации.

Галогенирование (электрофильное присоединение) — взаимодействие этилена с галогенами, например, с бромом, при котором происходит обесцвечивание бромной воды:

Галогенирование этилена возможно также при нагревании (300С), в этом случае разрыва двойной связи не происходит – реакция протекает по механизму радикального замещения:

Гидрогалогенирование — взаимодействие этилена с галогенводородами (HCl, HBr) с образование галогенпроизводных алканов:

Гидратация — взаимодействие этилена с водой в присутствии минеральных кислот (серной, фосфорной) с образованием предельного одноатомного спирта – этанола:

Среди реакций электрофильного присоединения выделяют присоединение хлорноватистой кислоты (1), реакции гидрокси- и алкоксимеркурирования (2, 3) (получение ртутьорганических соединений) и гидроборирование (4):

Реакции нуклеофильного присоединения характерны для производных этилена, содержащих электроноакцепторные заместители. Среди реакций нуклеофильного присоединения особое место занимают реакции присоединения циановодородной кислоты, аммиака, этанола. Например,

В ходе реакций окисления этилена возможно образование различных продуктов, причем состав определяется условиями проведения окисления. Так, при окислении этилена в мягких условиях (окислитель – перманганат калия) происходит разрыв π-связи и образование двухатомного спирта — этиленгликоля:

При жестком окислении этилена кипящим раствором перманганата калия в кислой среде происходит полный разрыв связи (σ-связи) с образованием муравьиной кислоты и углекислого газа:

Окисление этилена кислородом при 200С в присутствии CuCl2 и PdCl2 приводит к образованию ацетальдегида:

При восстановлении этилена происходит образование этана, представителя класса алканов. Реакция восстановления (реакция гидрирования) этилена протекает по радикальному механизму. Условием протекания реакции является наличие катализаторов (Ni, Pd, Pt), а также нагревание реакционной смеси:

Этилен вступает в реакцию полимеризации. Полимеризация — процесс образования высокомолекулярного соединения – полимера-путем соединения друг с другом с помощью главных валентностей молекул исходного низкомолекулярного вещества – мономера. Полимеризация этилена происходит под действием кислот (катионный механизм) или радикалов (радикальный механизм):

Физические свойства этилена

Этилен – бесцветный газ со слабым запахом, малорастворимый в воде, растворим в спирте, хорошо растворим в диэтиловом эфире. При смешении с воздухом образует взрывоопасную смесь

Получение этилена

Основные способы получения этилена:

— дегидрогалогенирование галогенпроизводных алканов под действием спиртовых растворов щелочей

— дегалогенирование дигалогенпроизводных алканов под действием активных металлов

— дегидратация этилена при его нагревании с серной кислотой (t >150 C) или пропускании его паров над катализатором

— дегидрирование этана при нагревании (500С) в присутствии катализатора (Ni, Pt, Pd)

Применение этилена

Этилен является одним из важнейших соединений, производимых в огромных промышленных масштабах. Его используют в качестве сырья для производства целого спектра различных органических соединений (этанол, этиленгликоль, уксусная кислота и т.д.). Этилен служит исходным сырьем для производства полимеров (полиэтилен и др.). Его применяют в качестве вещества, ускоряющего рост и созревание овощей и фруктов.

Читайте также:  Восстановление матричных долот - Технодрил

Примеры решения задач

Задание Осуществите ряд превращений этан → этен (этилен) → этанол → этен → хлорэтан → бутан.
Решение Для получения этена (этилена) из этана необходимо использовать реакцию дегидрирования этана, которая протекает в присутствии катализатора (Ni, Pd, Pt) и при нагревании:

Получение этанола из этена осуществляют по реакции гидратации, протекающей водой в присутствии минеральных кислот (серной, фосфорной):

Для получения этена из этанола используют реакцию дегидротации:

Получение хлорэтана из этена осуществляют по реакции гидрогалогенирования:

Для получения бутана из хлорэтана используют реакцию Вюрца:

Задание Вычислите сколько литров и граммов этилена можно получить из 160 мл этанола, плотность которого равна 0,8 г/мл.
Решение Этилен из этанола можно получить по реакции дегидратации, условием протекания которой является присутствие минеральных кислот (серной, фосфорной). Запишем уравнение реакции получения этилена из этанола:

Найдем массу этанола:

Молярная масса (молекулярная масса одного моль) этанола, вычисленная с помощью таблицы химических элементов Д.И. Менделеева – 46 г/моль. Найдем количество вещества этанола:

Могласно уравнению реакции v(C2H5OH) : v(C2H4) = 1:1, следовательно, v(C2H4) = v(C2H5OH) = 2,78 моль. Молярная масса (молекулярная масса одного моль) этилена, вычисленная с помощью таблицы химических элементов Д.И. Менделеева – 28 г/моль. Найдем массу и объем этилена:

Задания 13. Характерные химические свойства углеводородов и способы их получения.

Из предложенного перечня выберите два вещества, при взаимодействии которых с раствором перманганата калия в присутствии серной кислоты при нагревании будет наблюдаться изменение окраски раствора.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 35

Алканы, а также циклоалканы не реагируют с водными растворами даже сильных окислителей, таких как, например, перманганат калия KMnO4 и дихромат калия K2Cr2O7. Таким образом, отпадают варианты 1 и 4 – при добавлении циклогексана или пропана к водному раствору перманганата калия изменение окраски не произойдет.

Среди углеводородов гомологического ряда бензола пассивен к действию водных растворов окислителей только бензол, все остальные гомологи окисляются в зависимости от среды либо до карбоновых кислот, либо до соответствующих им солей. Таким образом, отпадает вариант 2 (бензол).

Правильные ответы – 3 (толуол) и 5 (пропилен). Оба вещества обесцвечивают фиолетовый раствор перманганата калия.

Из предложенного перечня выберите два вещества, из которых в одну стадию может быть получен метан.

1) карбид кальция

2) формиат натрия

3) ацетат натрия

4) карбид алюминия

5) карбид кремния

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 34

Из предложенного перечня выберите два вещества, с каждым из которых взаимодействует и пропилен, и циклопропан.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 24

Из предложенного перечня выберите два вещества, с каждым из которых взаимодействует пропан.

2) металлический натрий

5) раствор перманганата калия при комнатной температуре

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 13

Из предложенного перечня выберите две реакции, в которых проявляется сходство химических свойств бензола и предельных углеводородов.

  • 1. C6H6 + 3H2 → C6H12
  • 2. C6H6 + C2H4 → C6H5-C2H5
  • 3. C6H6 + Br2 → C6H5Br + HBr
  • 4. C6H6 + 3Cl2 → C6H6Cl6
  • 5. C6H6 + HNO3 → C6H5NO2 + H2O

Запишите в поле ответа номера выбранных реакций.

Ответ: 35

Из предложенного перечня выберите два вещества, каждый из которых взаимодействуют и гексан, и бензол.

3) раствор перманганата калия

4) азотная кислота

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 24

Из предложенного перечня выберите два вещества, каждый из которых взаимодействует как с ацетиленом, так и с толуолом.

  • 1. KMnO4 (H + )
  • 2. N2
  • 3. HCl
  • 4. Cl2 (H2O)
  • 5. H2

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 15

Из предложенного перечня выберите два вещества, для которых возможна реакция гидрирования.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 13

Из предложенного перечня выберите две реакции, в каждую из которых, в отличие от бензола, вступает толуол.

1) горение на воздухе

2) реакция с раствором KMnO4

3) реакция гидрирования

4) реакция с бромом в присутствии катализатора

5) реакция с бромом на свету

Запишите в поле ответа номера выбранных реакций.

Ответ: 25

Из предложенного перечня выберите два алкена, каждый из которых реагирует с водой в соответствии с правилом Марковникова.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 13

Из предложенного перечня выберите два вещества, из которых в одну стадию можно получить ацетилен.

3) ацетат натрия

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 24

Из предложенного перечня выберите два вещества, которые с хлором вступают только в реакцию замещения.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 23

Из предложенного перечня выберите две реакции, в результате которых можно получить этилен.

1) гидролиз ацетилена

2) дегидратация ацетальдегида

3) гидрирование этина

4) термическое разложение ацетилена

5) дегидратация этанола

Запишите в поле ответа номера выбранных реакций.

Ответ: 35

Из предложенного перечня выберите два вещества, которые взаимодействуют с бромоводородом.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 45

Из предложенного перечня выберите два вещества, которые могут вступать в реакцию присоединения с хлором.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 34

Из предложенного перечня выберите два вещества, 1 моль которых присоединяет наибольшее количество водорода.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 24

Из предложенного перечня выберите два вещества, которые не могут вступать в реакцию дегидрирования.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 13

Из предложенного перечня выберите два вещества, которые могут вступать в реакцию полимеризации.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 25

Из предложенного перечня выберите два вещества, из которых в одну стадию можно получить пропилен.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 15

Из предложенного перечня выберите два вещества, которые вступают с бензолом в реакцию замещения.

3) азотная кислота

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 35

Из предложенного перечня выберите два вещества, при взаимодействии каждого из которых с хлором протекает реакция замещения.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 13

Из предложенного перечня выберите два вещества, при гидратации каждого из которых образуется одноатомный спирт.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 13

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, при взаимодействии каждого из которых с водородом в присутствии катализатора образуется пропан.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 15

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, при каталитическом гидрировании каждого из которых образуется циклогексан.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 24

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, при взаимодействии каждого из которых с водой в присутствии катализатора образуется кетон.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 25

Из предложенного перечня выберите два вещества, при гидратации каждого из которых образуется кетон.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 35

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, каждое из которых реагирует с раствором перманганата калия.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector