Alkanes, alkenes, alkynes ay mga organikong kemikal. Ang lahat ng mga ito ay binuo mula sa mga elemento ng kemikal tulad ng carbon at hydrogen. Ang mga alkanes, alkenes, alkynes ay mga kemikal na compound na kabilang sa pangkat ng mga hydrocarbon.
Sa artikulong ito titingnan natin ang mga alkynes.
Ano ito?
Ang mga sangkap na ito ay tinatawag ding acetylenic hydrocarbons. Ang istraktura ng alkynes ay nagbibigay ng pagkakaroon ng carbon at hydrogen atoms sa kanilang mga molekula. Ang pangkalahatang formula para sa acetylenic hydrocarbons ay: C H2n-2. Ang pinakasimpleng simpleng alkyne ay ethyne (acetylene). Mayroon itong sumusunod na chemical formula - С2Н2. Kasama rin sa mga alkynes ang propyne na may formula na C3H4. Bilang karagdagan, butine (C4H6), pentine (C5 H8), hexine (C6H10), heptin (C 7Н 12), octine (С8Н14), nonine (С9 Н16), Decin (С10Н18), atbp. Lahat ng uri ng Ang mga alkynes ay may magkatulad na katangian. Tingnan natin sila nang maigi.
Mga pisikal na katangian ng alkynes
Sa mga tuntunin ng kanilang pisikal na katangian, ang acetyleneang mga hydrocarbon ay kahawig ng mga alkenes.
Sa normal na mga kondisyon, ang mga alkynes, na ang mga molekula ay naglalaman ng dalawa hanggang apat na carbon atoms, ay mayroong gaseous na estado ng pagsasama-sama. Yaong kung saan ang mga molekula ay mayroong mula lima hanggang 16 na carbon atoms, sa ilalim ng normal na kondisyon ng likido. Mga solido ang mga molekula na naglalaman ng 17 o higit pang mga atom ng elementong kemikal na ito.
Ang mga alkynes ay natutunaw at kumukulo sa mas mataas na temperatura kaysa sa mga alkane at alkenes.
Ang solubility sa tubig ay bale-wala, ngunit bahagyang mas mataas kaysa sa alkenes at alkanes.
Mataas ang solubility sa mga organic solvent.
Ang pinakakaraniwang ginagamit na alkyne, acetylene, ay may mga sumusunod na pisikal na katangian:
- walang kulay;
- walang amoy;
- sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay nasa gaseous na pinagsama-samang estado;
- ay hindi gaanong siksik kaysa sa hangin;
- boiling point - negative 83.6 degrees Celsius;
Mga kemikal na katangian ng alkynes
Sa mga sangkap na ito, ang mga atom ay konektado sa pamamagitan ng isang triple bond, na nagpapaliwanag ng kanilang mga pangunahing katangian. Ang mga alkynes ay pumapasok sa mga reaksyon ng ganitong uri:
- hydrogenation;
- hydrohalogenation;
- halogenation;
- hydration;
- nasusunog.
Tingnan natin sila isa-isa.
Hydrogenation
Ang mga kemikal na katangian ng alkynes ay nagpapahintulot sa kanila na pumasok sa mga reaksyon ng ganitong uri. Ito ay isang uri ng pakikipag-ugnayang kemikal kung saan ang isang molekula ng isang sangkap ay nakakabit ng karagdagang mga atomo ng hydrogen sa sarili nito. Narito ang isang halimbawa ng naturang kemikal na reaksyon sa kaso ng propyne:
2H2 + C3H4=C3N8
Ang reaksyong ito ay nangyayari sa dalawang hakbang. Sa unang propyne molecule ay nakakabit ng dalawang hydrogen atoms at sa pangalawa - ang parehong numero.
Halogenation
Ito ay isa pang reaksyon na bahagi ng mga kemikal na katangian ng alkynes. Bilang resulta, ang isang molekula ng acetylenic hydrocarbon ay nakakabit ng mga atomo ng halogen. Kasama sa huli ang mga elemento tulad ng chlorine, bromine, iodine, atbp.
Narito ang isang halimbawa ng ganoong reaksyon sa kaso ng ethine:
С2Н2 + 2СІ2=С2 N2SI4
Ang parehong proseso ay posible sa iba pang acetylenic hydrocarbons.
Hydrohalogenation
Ito rin ang isa sa mga pangunahing reaksyon na pumapasok sa mga kemikal na katangian ng alkynes. Ito ay nakasalalay sa katotohanan na ang substansiya ay nakikipag-ugnayan sa mga naturang compound gaya ng HCI, HI, HBr, atbp. Ang kemikal na pakikipag-ugnayan na ito ay nangyayari sa dalawang yugto. Tingnan natin ang ganitong uri ng reaksyon gamit ang ethine bilang isang halimbawa:
С2Н2 + NSI=С2Н 3СІ
С2Н2СІ + NSI=С2Н 4SI2
Hydration
Ito ay isang kemikal na reaksyon na kinabibilangan ng pakikipag-ugnayan sa tubig. Nagaganap din ito sa dalawang yugto. Tingnan natin ito gamit ang ethin bilang isang halimbawa:
H2O + C2H2=C 2 H3OH
Ang sangkap na nabuo pagkatapos ng unang yugtoAng reaksyon ay tinatawag na vinyl alcohol.
Dahil sa katotohanan na, ayon sa tuntunin ng Eltekov, ang OH functional group ay hindi matatagpuan sa tabi ng double bond, isang muling pagsasaayos ng mga atom ay nangyayari, bilang isang resulta kung saan ang acetaldehyde ay nabuo mula sa vinyl alcohol.
Ang proseso ng hydration ng mga alkynes ay tinatawag ding reaksyon ng Kucherov.
Pagsunog
Ito ang proseso ng interaksyon ng mga alkynes sa oxygen sa mataas na temperatura. Isaalang-alang ang pagkasunog ng mga sangkap ng pangkat na ito gamit ang acetylene bilang isang halimbawa:
2C2N2 +2O2=2N2 O + 3C + CO2
Sa sobrang oxygen, nasusunog ang acetylene at iba pang alkynes nang walang pagbuo ng carbon. Sa kasong ito, ang carbon oxide at tubig lamang ang inilalabas. Narito ang equation para sa naturang reaksyon gamit ang propyne bilang isang halimbawa:
4O2 + C3N4=2N2O + 3CO2
Ang pagkasunog ng iba pang acetylenic hydrocarbons ay nangyayari rin sa katulad na paraan. Ang resulta ay tubig at carbon dioxide.
Iba pang reaksyon
Gayundin, ang mga acetylene ay nagagawang tumugon sa mga asin ng mga metal tulad ng pilak, tanso, calcium. Sa kasong ito, ang hydrogen ay pinalitan ng mga metal na atom. Isaalang-alang ang ganitong uri ng reaksyon gamit ang halimbawa ng acetylene at silver nitrate:
С2Н2 + 2AgNO3=Ag2C2 + 2NH4NO3 + 2H2O
Ang isa pang kawili-wiling proseso na kinasasangkutan ng mga alkynes ay ang Zelinsky reaction. Ito ang pagbuo ng benzene mula sa acetylene kapag pinainit ito hanggang 600 degrees Celsius.sa pagkakaroon ng activated charcoal. Ang equation para sa reaksyong ito ay maaaring ipahayag bilang mga sumusunod:
3S2N2=S6N6
Posible rin ang alkyne polymerization - ang proseso ng pagsasama-sama ng ilang molekula ng isang substance sa isang polymer.
Matanggap
Alkynes, ang mga reaksyong tinalakay natin sa itaas, ay nakukuha sa laboratoryo sa pamamagitan ng ilang pamamaraan.
Ang una ay dehydrohalogenation. Ganito ang hitsura ng equation ng reaksyon:
C2H4Br2 + 2KON=С2 N2 + 2N2O + 2KBr
Upang maisakatuparan ang ganoong proseso, kailangang painitin ang mga reagents, pati na rin magdagdag ng ethanol bilang catalyst.
Posible ring makakuha ng mga alkynes mula sa mga inorganic compound. Narito ang isang halimbawa:
CaC2 + H2O=C2H 2 + 2Ca(OH)2
Ang susunod na paraan para sa pagkuha ng mga alkynes ay ang dehydrogenation. Narito ang isang halimbawa ng ganoong reaksyon:
2CH4=3H2 + C2H2
Ang ganitong uri ng reaksyon ay maaaring makagawa hindi lamang ng ethyne, kundi pati na rin ng iba pang acetylene hydrocarbons.
Paggamit ng mga alkynes
Ang pinakasimpleng alkyne, ang ethyne, ang pinakamalawak na ginagamit sa industriya. Ito ay malawakang ginagamit sa industriya ng kemikal.
- Kailangan ng acetylene at iba pang mga alkynes upang ma-convert ang mga ito sa iba pang mga organic compound tulad ng ketones, aldehydes, solvents atiba
- Posible ring makakuha ng mga substance mula sa alkynes na ginagamit sa paggawa ng rubbers, polyvinyl chloride, atbp.
- Maaaring makuha ang acetone mula sa propyne bilang resulta ng reaksyon ni Kucherov.
- Bukod dito, ginagamit ang acetylene sa paggawa ng mga kemikal gaya ng acetic acid, aromatic hydrocarbons, ethyl alcohol.
- Ginagamit din ang acetylene bilang panggatong na may napakataas na init ng pagkasunog.
- Gayundin, ang combustion reaction ng ethine ay ginagamit sa pagwelding ng mga metal.
- Bukod dito, maaaring makuha ang teknikal na carbon gamit ang acetylene.
- Gayundin, ginagamit ang substance na ito sa mga self-contained fixtures.
- Acetylene at ilang iba pang hydrocarbon ng pangkat na ito ay ginagamit bilang rocket fuel dahil sa mataas na init ng pagkasunog ng mga ito.
Tinatapos nito ang paggamit ng mga alkynes.
Konklusyon
Bilang huling bahagi, narito ang isang maikling talahanayan sa mga katangian ng acetylenic hydrocarbons at ang kanilang produksyon.
| Pangalan ng reaksyon | Mga Paliwanag | Example equation |
| Halogenation | Reaksyon ng pagdaragdag ng mga halogen atoms (bromine, iodine, chlorine, atbp.) ng isang acetylenic hydrocarbon molecule | C4H6 + 2I2=С4 N6I2 |
| Hydrogenation | Ang reaksyon ng pagdaragdag ng mga atomo ng hydrogen ng isang molekulang alkyne. Nagaganap sa dalawang yugto. |
C3H4 +N2=S3N6 C3H6 + H2=C3N8 |
| Hydrohalogenation | Reaksyon ng pagdaragdag ng mga hydrohalogens (HI, HCI, HBr) ng isang molekulang acetylenic hydrocarbon. Nagaganap sa dalawang yugto. |
C2H2 + HI=C2H3I C2H3I + HI=C2H 4 I2 |
| Hydration | Reaksyon batay sa pakikipag-ugnayan sa tubig. Nagaganap sa dalawang yugto. |
C2N2 + H2O=C 2 H3OH C2H3OH=CH3-CHO |
| Complete oxidation (combustion) | Interaction ng acetylene hydrocarbon na may oxygen sa mataas na temperatura. Ang resulta ay carbon oxide at tubig. |
2C2H5 + 5O2=2H2 O + 4CO2 2C2N2 + 2O2=N2 O + CO2 + 3C |
| Mga reaksyon na may mga metal na asin | Binubuo sa katotohanan na pinapalitan ng mga metal na atom ang mga atomo ng hydrogen sa mga molekula ng acetylene hydrocarbons. | С2Н2 + AgNO3=C2Ag2 + 2NH4NO3 + 2H2O |
Maaaring makuha ang mga alkynes sa laboratoryo sa tatlong paraan:
- mula sa mga inorganic compound;
- sa pamamagitan ng dehydrogenation ng organikong bagay;
- waydehydrohalogenation ng mga organikong sangkap.
Kaya isinaalang-alang namin ang lahat ng pisikal at kemikal na katangian ng mga alkynes, mga pamamaraan para sa kanilang produksyon, mga aplikasyon sa industriya.
