Alkinlerin kimyasal özellikleri. Yapı, elde etme, uygulama

2024 Yazar: Angel Austin | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 05:44

Alkanlar, alkenler, alkinler organik kimyasallardır. Hepsi karbon ve hidrojen gibi kimyasal elementlerden yapılmıştır. Alkanlar, alkenler, alkinler hidrokarbon grubuna ait kimyasal bileşiklerdir.

Bu yazıda alkinlere bakacağız.

Bu nedir?

Bu maddelere asetilenik hidrokarbonlar da denir. Alkinlerin yapısı, moleküllerinde karbon ve hidrojen atomlarının varlığını sağlar. Asetilenik hidrokarbonlar için genel formül: C H_2n-2. En basit basit alkin etindir (asetilen). Aşağıdaki kimyasal formüle sahiptir - С₂Н₂. Alkinler ayrıca C₃H₄ formülüne sahip propin içerir. Ayrıca bütin (C₄H₆), pentin (C₅ H₈), heksin (C₆H₁₀), heptin (C ₇Н 12_{), oktin (С}8_Н14_{), nonine (С}9 Н₁₆), Decin (С₁₀Н_{18), vb. alkinler benzer özelliklere sahiptir. Onlara daha yakından bakalım.}

Alkinlerin fiziksel özellikleri

Fiziksel özellikleri açısından asetilenhidrokarbonlar alkenlere benzer.

Normal koşullar altında, molekülleri iki ila dört karbon atomu içeren alkinler gaz halinde bir kümelenme durumuna sahiptir. Normal sıvı koşulları altında moleküllerinde beş ila 16 karbon atomu bulunanlar. Molekülleri bu kimyasal elementin 17 veya daha fazla atomunu içerenler katıdır.

Alkinler, alkanlardan ve alkenlerden daha yüksek bir sıcaklıkta erir ve kaynar.

Sudaki çözünürlük ihmal edilebilir, ancak alken ve alkanlardan biraz daha yüksektir.

Organik çözücülerde çözünürlük yüksektir.

En yaygın olarak kullanılan alkin olan asetilen aşağıdaki fiziksel özelliklere sahiptir:

• renksiz;
• koku yok;
• normal koşullar altında gazlı bir agrega halindedir;
• havadan daha az yoğundur;
• kaynama noktası - eksi 83,6 santigrat derece;

Alkinlerin kimyasal özellikleri

Bu maddelerde atomlar, temel özelliklerini açıklayan üçlü bir bağla bağlanır. Alkinler şu tip reaksiyonlara girerler:

• hidrojenasyon;
• hidrohalojenasyon;
• halojenasyon;
• hidrasyon;
• yanıyor.

Onlara tek tek bakalım.

Hidrojenasyon

Alkinlerin kimyasal özellikleri, bu tür reaksiyonlara girmelerine izin verir. Bu, bir maddenin molekülünün kendisine ek hidrojen atomları bağladığı bir tür kimyasal etkileşimdir. Propin durumunda böyle bir kimyasal reaksiyonun bir örneği:

2H₂ + C₃H₄=C_3N8

Bu reaksiyon iki adımda gerçekleşir. İlk propin molekülüne iki hidrojen atomu ve ikincisine aynı sayı bağlanır.

Halojenasyon

Bu, alkinlerin kimyasal özelliklerinin bir parçası olan başka bir reaksiyondur. Sonuç olarak, bir asetilenik hidrokarbon molekülü, halojen atomları bağlar. İkincisi, klor, brom, iyot vb. gibi elementleri içerir.

İşte etin durumunda böyle bir reaksiyon örneği:

С₂Н₂ + 2СІ₂=С₂ N₂SI₄

Aynı işlem diğer asetilenik hidrokarbonlarla da mümkündür.

Hidrohalojenasyon

Bu aynı zamanda alkinlerin kimyasal özelliklerine giren ana reaksiyonlardan biridir. Maddenin HCI, HI, HBr vb. gibi bileşiklerle etkileşime girmesi gerçeğinde yatmaktadır. Bu kimyasal etkileşim iki aşamada gerçekleşir. Örnek olarak etin kullanarak bu tür bir reaksiyona bakalım:

С₂Н₂ + NSI=С₂Н ₃СІ

С₂Н₂СІ + NSI=С₂Н ₄SI₂

Nemlendirme

Bu, su ile etkileşimi içeren kimyasal bir reaksiyondur. Ayrıca iki aşamada gerçekleşir. Örnek olarak etin ile bakalım:

H₂O + C₂H₂=C ₂ H₃OH

İlk aşamadan sonra oluşan maddereaksiyona vinil alkol denir.

Eltekov kuralına göre, OH fonksiyonel grubunun çift bağın yanına yerleştirilememesi nedeniyle, atomların yeniden düzenlenmesi meydana gelir ve bunun sonucunda vinil alkolden asetaldehit oluşur.

Alkinlerin hidrasyon işlemine Kucherov reaksiyonu da denir.

Yanma

Alkinlerin oksijenle yüksek sıcaklıkta etkileşim sürecidir. Örnek olarak asetilen kullanarak bu gruptaki maddelerin yanmasını düşünün:

2C₂N₂ +2O₂=2N₂ O + 3C + CO₂

Oksijen fazlalığı ile asetilen ve diğer alkinler karbon oluşumu olmadan yanar. Bu durumda sadece karbon oksit ve su açığa çıkar. Örnek olarak propin kullanan böyle bir reaksiyonun denklemi:

4O₂ + C₃N₄=2N₂O + 3CO₂

Diğer asetilenik hidrokarbonların yanması da benzer şekilde gerçekleşir. Sonuç su ve karbondioksittir.

Diğer reaksiyonlar

Ayrıca asetilenler gümüş, bakır, kalsiyum gibi metallerin tuzlarıyla reaksiyona girebilir. Bu durumda, hidrojen metal atomları ile değiştirilir. Asetilen ve gümüş nitrat örneğini kullanarak bu tür reaksiyonu düşünün:

С₂Н₂ + 2AgNO3=Ag₂C₂ + 2NH₄HAYIR₃ + 2H₂O

Alkinleri içeren bir başka ilginç süreç de Zelinsky reaksiyonudur. Bu, 600 santigrat dereceye kadar ısıtıldığında asetilenden benzen oluşumudur.aktif kömür varlığında. Bu reaksiyonun denklemi şu şekilde ifade edilebilir:

3S₂N₂=S₆N₆

Alkin polimerizasyonu da mümkündür - bir maddenin birkaç molekülünü tek bir polimerde birleştirme işlemi.

Al

Yukarıda tartıştığımız reaksiyonlar olan alkinler, laboratuvarda çeşitli yöntemlerle elde edilir.

Birincisi dehidrohalojenasyondur. Reaksiyon denklemi şuna benzer:

C₂H₄Br₂ + 2KON=С₂ N₂ + 2N₂O + 2KBr

Böyle bir işlemi gerçekleştirmek için reaktifleri ısıtmak ve ayrıca katalizör olarak etanol eklemek gerekir.

Alkinleri inorganik bileşiklerden elde etmek de mümkündür. İşte bir örnek:

CaC₂ + H₂O=C₂H ₂ + 2Ca(OH)₂

Alkin elde etmek için bir sonraki yöntem dehidrojenasyondur. İşte böyle bir tepkiye bir örnek:

2CH₄=3H₂ + C₂H₂

Bu tür bir reaksiyon sadece etin değil, aynı zamanda diğer asetilen hidrokarbonları da üretebilir.

Alkinlerin kullanımı

En basit alkin, etin, endüstride en yaygın kullanılanıdır. Kimya endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

• Ketonlar, aldehitler, çözücüler ve diğer organik bileşiklere dönüştürmek için asetilen ve diğer alkinlere ihtiyaç duyarlar.diğerleri
• Kauçuk, polivinil klorür vb. üretiminde kullanılan alkinlerden de maddeler elde etmek mümkündür.
• Aseton, Kucherov'un reaksiyonu sonucunda propinden elde edilebilir.
• Ayrıca asetilen, asetik asit, aromatik hidrokarbonlar, etil alkol gibi kimyasalların üretiminde kullanılmaktadır.
• Asetilen ayrıca çok yüksek yanma ısısına sahip bir yakıt olarak kullanılır.
• Ayrıca, etin yanma reaksiyonu metalleri kaynaklamak için kullanılır.
• Ayrıca, asetilen kullanılarak teknik karbon elde edilebilir.
• Ayrıca, bu madde bağımsız armatürlerde kullanılır.
• Asetilen ve bu gruptaki diğer bir dizi hidrokarbon, yüksek yanma ısılarından dolayı roket yakıtı olarak kullanılır.

Bu, alkinlerin kullanımına son verir.

Sonuç

Son kısım olarak, asetilenik hidrokarbonların özellikleri ve üretimleri hakkında kısa bir tablo var.

Alkinlerin kimyasal özellikleri: tablo

Reaksiyon adı	Açıklamalar	Örnek denklem
Halojenasyon	Halojen atomlarının (brom, iyot, klor vb.) bir asetilenik hidrokarbon molekülü tarafından eklenmesinin reaksiyonu	C4H6 + 2I2=С4 N6I2
Hidrojenasyon	Bir alkin molekülü tarafından hidrojen atomlarının eklenmesi reaksiyonu. İki aşamada gerçekleşir.	C3H4 +N2=S3N6 C3H6 + H2=C3N8
Hidrohalojenasyon	Bir asetilenik hidrokarbon molekülü tarafından hidrohalojenlerin (HI, HCI, HBr) eklenmesinin reaksiyonu. İki aşamada gerçekleşir.	C2H2 + HI=C2H3Ben C2H3I + HI=C2H 4 I2
Nemlendirme	Su ile etkileşime dayalı reaksiyon. İki aşamada gerçekleşir.	C2N2 + H2O=C 2 H3OH C2H3OH=CH3-CHO
Tam oksidasyon (yanma)	Asetilen hidrokarbonun oksijenle yüksek sıcaklıkta etkileşimi. Sonuç karbon oksit ve sudur.	2C2H5 + 5O2=2H2 O + 4CO2 2C2N2 + 2O2=N2 O + CO2 + 3C
Metal tuzları ile reaksiyonlar	Asetilen hidrokarbonların moleküllerindeki hidrojen atomlarının yerini metal atomlarının alması gerçeğinden oluşur.	С2Н2 + AgNO3=C2Ag2 + 2NH4HAYIR3 + 2H2O

Alkinler laboratuvarda üç şekilde elde edilebilir:

• inorganik bileşiklerden;
• organik maddenin dehidrojenasyonu ile;
• yolorganik maddelerin dehidrohalojenasyonu.

Bu yüzden alkinlerin tüm fiziksel ve kimyasal özelliklerini, üretim yöntemlerini, endüstrideki uygulamalarını düşündük.