Alkane, alkenes, alkaini ni kemikali za kikaboni. Zote zimejengwa kutoka kwa vitu vya kemikali kama kaboni na hidrojeni. Alkane, alkenes, alkaini ni misombo ya kemikali ambayo ni ya kundi la hidrokaboni.
Katika makala haya tutaangalia alkynes.
Hii ni nini?
Dutu hizi pia huitwa hidrokaboni asetilini. Muundo wa alkynes hutoa uwepo wa atomi za kaboni na hidrojeni katika molekuli zao. Fomula ya jumla ya hidrokaboni asetilini ni: C H2n-2. Alkyne rahisi zaidi ni ethyne (asetilini). Ina fomula ifuatayo ya kemikali - С2Н2. Alkynes pia inajumuisha propyne yenye fomula C3H4. Kwa kuongeza, butine (C4H6), pentine (C5 H8), hexine (C6H10), hexine (C 7Н 12), octini (С8Н14), nonine (С9 Н16), Decin (С10Н18), n.k. Aina zote za alkynes wana sifa zinazofanana. Hebu tuziangalie kwa karibu.
Sifa za kimwili za alkynes
Kulingana na sifa zao za kimaumbile, asetilinihidrokaboni hufanana na alkene.
Katika hali ya kawaida, alkaini, ambazo molekuli zake zina atomi mbili hadi nne za kaboni, huwa na hali ya mkusanyiko wa gesi. Wale ambao ndani ya molekuli zao kuna kutoka atomi tano hadi 16 za kaboni, chini ya hali ya kawaida ya kioevu. Zile ambazo molekuli zao zina atomi 17 au zaidi za kipengele hiki cha kemikali ni yabisi.
Alkynes huyeyuka na kuchemsha kwa joto la juu kuliko alkanes na alkenes.
Umumunyifu katika maji haufai, lakini juu kidogo kuliko ule wa alkenes na alkanes.
Umumunyifu katika vimumunyisho vya kikaboni ni wa juu.
Alkyne inayotumika sana, asetilini, ina sifa zifuatazo:
- haina rangi;
- hakuna harufu;
- katika hali ya kawaida iko katika hali ya mkusanyiko wa gesi;
- ina mnene kidogo kuliko hewa;
- kiwango cha kuchemka - minus nyuzi joto 83.6;
Sifa za kemikali za alkynes
Katika dutu hizi, atomi huunganishwa kwa dhamana tatu, ambayo inaelezea sifa zao kuu. Alkynes huingia katika athari za aina hii:
- hidrojeni;
- hydrohalogenation;
- halojeni;
- uwekaji maji;
- inaungua.
Hebu tuwaangalie mmoja baada ya mwingine.
Hidrojeni
Sifa za kemikali za alkynes huziruhusu kuingia katika athari za aina hii. Hii ni aina ya mwingiliano wa kemikali ambamo molekuli ya dutu hujipachika atomi za ziada za hidrojeni yenyewe. Huu hapa ni mfano wa mmenyuko wa kemikali kama huu katika kesi ya propyne:
2H2 + C3H4=C3N8
Maoni haya hutokea kwa hatua mbili. Kwenye molekuli ya kwanza ya propyne huambatisha atomi mbili za hidrojeni na kwenye ya pili - nambari sawa.
Halojeni
Hii ni mmenyuko mwingine ambao ni sehemu ya sifa za kemikali za alkynes. Matokeo yake, molekuli ya hidrokaboni ya acetylenic inashikilia atomi za halojeni. Mwisho ni pamoja na vipengele kama vile klorini, bromini, iodini, n.k.
Huu hapa ni mfano wa majibu kama haya katika kesi ya ethine:
С2Н2 + 2СІ2=С2 N2SI4
Mchakato sawa unawezekana kwa hidrokaboni nyingine za asetilini.
Hydrohalogenation
Hii pia ni mojawapo ya athari kuu zinazoingia katika sifa za kemikali za alkynes. Inatokana na ukweli kwamba dutu hii huingiliana na misombo kama vile HCI, HI, HBr, nk. Mwingiliano huu wa kemikali hutokea katika hatua mbili. Hebu tuangalie aina hii ya majibu kwa kutumia ethine kama mfano:
С2Н2 + NSI=С2Н 3СІ
С2Н2СІ + NSI=С2Н 4SI2
Uingizaji wa maji
Hii ni mmenyuko wa kemikali unaohusisha mwingiliano na maji. Pia hufanyika katika hatua mbili. Wacha tuitazame na ethin kama mfano:
H2O + C2H2=C 2 H3OH
Dutu inayoundwa baada ya hatua ya kwanzamajibu huitwa pombe ya vinyl.
Kwa sababu ya ukweli kwamba, kulingana na sheria ya Eltekov, kikundi cha utendaji cha OH hakiwezi kupatikana karibu na dhamana mbili, upangaji upya wa atomi hufanyika, kama matokeo ya ambayo acetaldehyde huundwa kutoka kwa pombe ya vinyl.
Mchakato wa uwekaji maji wa alkynes pia huitwa mmenyuko wa Kucherov.
Mwako
Huu ni mchakato wa mwingiliano wa alkynes na oksijeni kwenye joto la juu. Fikiria mwako wa dutu za kikundi hiki kwa kutumia asetilini kama mfano:
2C2N2 +2O2=2N2 O + 3C + CO2
Kwa oksijeni kupita kiasi, asetilini na alkaini nyingine huwaka bila kaboni kufanyika. Katika kesi hii, tu oksidi kaboni na maji hutolewa. Hapa kuna equation ya majibu kama haya kwa kutumia propyne kama mfano:
4O2 + C3N4=2N2O + 3CO2
Mwako wa hidrokaboni nyingine za asetilini pia hutokea kwa njia sawa. Matokeo yake ni maji na kaboni dioksidi.
Maoni mengine
Pia, asetilini huweza kuitikia pamoja na chumvi za metali kama vile fedha, shaba, kalsiamu. Katika kesi hii, hidrojeni inabadilishwa na atomi za chuma. Zingatia aina hii ya majibu kwa kutumia mfano wa asetilini na nitrati fedha:
С2Н2 + 2AgNO3=Ag2C2 + 2NH4HAPANA3 + 2H2O
Mchakato mwingine wa kuvutia unaohusisha alkynes ni mmenyuko wa Zelinsky. Huu ni uundaji wa benzini kutoka kwa asetilini wakati inapokanzwa hadi nyuzi 600 Celsius.mbele ya mkaa ulioamilishwa. Mlinganyo wa majibu haya unaweza kuonyeshwa kama ifuatavyo:
3S2N2=S6N6
Upolimishaji wa Alkyne pia unawezekana - mchakato wa kuchanganya molekuli kadhaa za dutu kuwa polima moja.
Pokea
Alkynes, athari ambazo tulijadiliana nazo hapo juu, hupatikana kwenye maabara kwa mbinu kadhaa.
Ya kwanza ni dehydrohalogenation. Mlinganyo wa majibu unaonekana kama hii:
C2H4Br2 + 2KON=С2 N2 + 2N2O + 2KBr
Ili kutekeleza mchakato kama huo, ni muhimu kupaka vitendanishi joto, na pia kuongeza ethanoli kama kichocheo.
Pia inawezekana kupata alkaini kutoka kwa misombo isokaboni. Huu hapa ni mfano:
CaC2 + H2O=C2H 2 + 2Ca(OH)2
Njia inayofuata ya kupata alkynes ni dehydrogenation. Huu hapa ni mfano wa majibu kama haya:
2CH4=3H2 + C2H2
Aina hii ya mmenyuko inaweza kutoa sio tu ethilini, bali pia hidrokaboni nyingine ya asetilini.
Matumizi ya alkynes
Alkyne rahisi zaidi, ethyne, ndiyo inayotumika sana tasnia. Inatumika sana katika tasnia ya kemikali.
- Inahitaji asetilini na alkaini nyingine ili kuzigeuza kuwa misombo ya kikaboni kama vile ketoni, aldehidi, viyeyusho nawengine
- Pia inawezekana kupata dutu kutoka kwa alkaini ambazo hutumika kutengeneza raba, kloridi ya polyvinyl n.k.
- Asetoni inaweza kupatikana kutoka kwa propyne kama matokeo ya majibu ya Kucherov.
- Aidha, asetilini hutumika katika utengenezaji wa kemikali kama vile asidi asetiki, hidrokaboni yenye kunukia, pombe ya ethyl.
- Asetilini pia hutumika kama mafuta yenye joto la juu sana la mwako.
- Pia, mmenyuko wa mwako wa ethine hutumika kutengenezea metali.
- Aidha, kaboni ya kiufundi inaweza kupatikana kwa kutumia asetilini.
- Pia, dutu hii hutumika katika viunga vinavyojitosheleza.
- Asetilini na idadi ya hidrokaboni nyingine za kundi hili hutumika kama mafuta ya roketi kutokana na joto lao la mwako.
Hii inakomesha matumizi ya alkynes.
Hitimisho
Kama sehemu ya mwisho, hapa kuna jedwali fupi kuhusu sifa za hidrokaboni za asetilini na uzalishaji wake.
| Jina la jibu | Maelezo | Mfano mlingano |
| Halojeni | Mtikio wa kuongezwa kwa atomi za halojeni (bromini, iodini, klorini, n.k.) na molekuli ya hidrokaboni ya asetilini | C4H6 + 2I2=С4 N6Mimi2 |
| Hidrojeni | Mtikio wa kuongezwa kwa atomi za hidrojeni na molekuli ya alkyne. Hutokea katika hatua mbili. |
C3H4 +N2=S3N6 C3H6 + H2=C3N8 |
| Hydrohalogenation | Mwitikio wa kuongezwa kwa hidrohalojeni (HI, HCI, HBr) na molekuli ya hidrokaboni ya asetilini. Hutokea katika hatua mbili. |
C2H2 + HI=C2H3mimi C2H3I + HI=C2H 4 Mimi2 |
| Uingizaji wa maji | Maoni yanayotokana na mwingiliano wa maji. Hutokea katika hatua mbili. |
C2N2 + H2O=C 2 H3OH C2H3OH=CH3-CHO |
| Uoksidishaji kamili (mwako) | Muingiliano wa hidrokaboni ya asetilini na oksijeni katika halijoto ya juu. Matokeo yake ni kaboni oksidi na maji. |
2C2H5 + 5O2=2H2 O + 4CO2 2C2N2 + 2O2=N2 O + CO2 + 3C |
| Matendo kwa kutumia chumvi za metali | Ni pamoja na ukweli kwamba atomi za chuma huchukua nafasi ya atomi za hidrojeni katika molekuli za hidrokaboni asetilini. | С2Н2 + AgNO3=C2Ag2 + 2NH4HAPANA3 + 2H2O |
Alkynes inaweza kupatikana kwenye maabara kwa njia tatu:
- kutoka kwa misombo isokaboni;
- kwa uondoaji hidrojeni katika vitu vya kikaboni;
- njiadehydrohalojeni ya dutu za kikaboni.
Kwa hivyo tumezingatia sifa zote za kimaumbile na kemikali za alkynes, mbinu za uzalishaji wake, matumizi katika sekta.
