คุณสมบัติทางเคมีของแอลไคน์ โครงสร้าง การได้มา การสมัคร

2024 ผู้เขียน: Angel Austin | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 05:43

แอลเคน แอลคีน แอลไคน์เป็นสารเคมีอินทรีย์ สิ่งเหล่านี้สร้างขึ้นจากองค์ประกอบทางเคมีเช่นคาร์บอนและไฮโดรเจน อัลเคน แอลคีน อัลคีน เป็นสารประกอบทางเคมีที่อยู่ในกลุ่มของไฮโดรคาร์บอน

ในบทความนี้เราจะมาดูอัลคีนกัน

นี่คืออะไร

สารเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าอะเซทิเลนิกไฮโดรคาร์บอน โครงสร้างของอัลไคน์จัดให้มีอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจนในโมเลกุลของพวกมัน สูตรทั่วไปสำหรับอะเซทิเลนิกไฮโดรคาร์บอนคือ: C H_2n-2 อัลไคน์ที่ง่ายที่สุดคือเอไทน์ (อะเซทิลีน) มีสูตรเคมีดังนี้ - С₂Н₂ อัลไคเนสยังรวมถึงโพรพีนด้วยสูตร C₃H₄ นอกจากนี้ บิวทีน (C₄H₆), เพนไทน์ (C₅ H₈), เฮกซีน (C₆H₁₀), เฮปติน (C ₇Н 12_{), อ็อกทีน (С}8_Н14_{), โนนิน (С}9 Н₁₆), Decin (С₁₀Н18) ฯลฯ ทุกประเภท แอลไคน์มีลักษณะที่คล้ายคลึงกัน มาดูกันดีกว่า

คุณสมบัติทางกายภาพของแอลไคน์

ในแง่ของลักษณะทางกายภาพของพวกมันคืออะเซทิลีนไฮโดรคาร์บอนมีลักษณะคล้ายแอลคีน

ภายใต้สภาวะปกติ อัลคีนซึ่งมีโมเลกุลประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนตั้งแต่สองถึงสี่อะตอม มีสถานะการรวมตัวเป็นก๊าซ ธาตุที่มีโมเลกุลคาร์บอนตั้งแต่ 5 ถึง 16 อะตอม ภายใต้สภาวะของเหลวปกติ โมเลกุลที่มีอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีนี้ตั้งแต่ 17 อะตอมขึ้นไปเป็นของแข็ง

อัลคีนละลายและเดือดที่อุณหภูมิสูงกว่าอัลเคนและแอลคีน

ความสามารถในการละลายในน้ำเล็กน้อย แต่สูงกว่าแอลคีนและแอลเคนเล็กน้อย

ความสามารถในการละลายในตัวทำละลายอินทรีย์อยู่ในระดับสูง

อัลไคน์อะเซทิลีนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดมีคุณสมบัติทางกายภาพดังต่อไปนี้:

• ไม่มีสี;
• ไม่มีกลิ่น;
• ภายใต้สภาวะปกติอยู่ในสถานะรวมของก๊าซ
• หนาแน่นน้อยกว่าอากาศ;
• จุดเดือด - ลบ 83.6 องศาเซลเซียส

คุณสมบัติทางเคมีของแอลไคน์

ในสารเหล่านี้ อะตอมเชื่อมต่อกันด้วยพันธะสามตัว ซึ่งอธิบายคุณสมบัติหลักของพวกมัน Alkynes ทำปฏิกิริยาประเภทนี้:

• ไฮโดรจีเนชัน;
• ไฮโดรฮาโลเจน;
• ฮาโลเจน;
• ชุ่มชื้น;
• เผา

ดูทีละตัว

ไฮโดรจีเนชั่น

คุณสมบัติทางเคมีของอัลคีนทำให้พวกมันทำปฏิกิริยาประเภทนี้ได้ นี่คือปฏิกิริยาเคมีประเภทหนึ่งที่โมเลกุลของสารยึดเกาะอะตอมไฮโดรเจนเพิ่มเติมเข้ากับตัวมันเองนี่คือตัวอย่างของปฏิกิริยาเคมีในกรณีของโพรพีน:

2H₂ + C₃H₄=C_3N8

ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นในสองขั้นตอน บนโมเลกุลของโพรพีนแรกยึดอะตอมไฮโดรเจนสองอะตอม และโมเลกุลที่สอง - เลขเดียวกัน

ฮาโลเจน

นี่คืออีกหนึ่งปฏิกิริยาที่เป็นส่วนหนึ่งของคุณสมบัติทางเคมีของอัลไคน์ เป็นผลให้โมเลกุลอะเซทิเลนิกไฮโดรคาร์บอนยึดอะตอมของฮาโลเจน อย่างหลังรวมถึงองค์ประกอบต่างๆ เช่น คลอรีน โบรมีน ไอโอดีน เป็นต้น

นี่คือตัวอย่างปฏิกิริยาในกรณีของเอธิน:

С₂Н₂ + 2СІ₂=С₂ N₂SI₄

กระบวนการเดียวกันนี้สามารถทำได้กับอะเซทิเลนิกไฮโดรคาร์บอนอื่นๆ

ไฮโดรฮาโลเจเนชั่น

นี่เป็นหนึ่งในปฏิกิริยาหลักที่ส่งผลต่อคุณสมบัติทางเคมีของอัลไคน์ มันอยู่ในความจริงที่ว่าสารทำปฏิกิริยากับสารประกอบเช่น HCI, HI, HBr เป็นต้น ปฏิกิริยาทางเคมีนี้เกิดขึ้นในสองขั้นตอน ลองดูปฏิกิริยาประเภทนี้โดยใช้ ethine เป็นตัวอย่าง:

С₂Н₂ + NSI=С₂Н ₃СІ

С₂Н₂СІ + NSI=С₂Н ₄SI₂

ชุ่มชื้น

นี่คือปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยากับน้ำ นอกจากนี้ยังเกิดขึ้นในสองขั้นตอน ลองดูด้วย ethin เป็นตัวอย่าง:

H₂O + C₂H₂=C ₂ H₃OH

สารที่เกิดขึ้นหลังระยะแรกปฏิกิริยาเรียกว่าไวนิลแอลกอฮอล์

เนื่องจากตามกฎของ Eltekov กลุ่มฟังก์ชัน OH ไม่สามารถอยู่ถัดจากพันธะคู่ได้ จึงเกิดการจัดเรียงใหม่ของอะตอม ซึ่งเป็นผลมาจากการที่ acetaldehyde เกิดจากไวนิลแอลกอฮอล์

กระบวนการให้น้ำของอัลไคน์เรียกอีกอย่างว่าปฏิกิริยาคูเชอรอฟ

การเผาไหม้

นี่คือกระบวนการปฏิสัมพันธ์ของอัลไคน์กับออกซิเจนที่อุณหภูมิสูง พิจารณาการเผาไหม้ของสารในกลุ่มนี้โดยใช้อะเซทิลีนเป็นตัวอย่าง:

2C₂N₂ +2O₂=2N₂ O + 3C + CO₂

ด้วยออกซิเจนที่มากเกินไป อะเซทิลีนและอัลคีนอื่นๆ จะเผาไหม้โดยไม่เกิดคาร์บอน ในกรณีนี้จะปล่อยเฉพาะคาร์บอนออกไซด์และน้ำเท่านั้น นี่คือสมการของปฏิกิริยาดังกล่าวโดยใช้โพรพีนเป็นตัวอย่าง:

4O₂ + C₃N₄=2N₂O + 3CO₂

การเผาไหม้ของอะเซทิเลนิกไฮโดรคาร์บอนอื่นๆ ก็เกิดขึ้นในลักษณะเดียวกัน ผลลัพธ์คือน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์

ปฏิกิริยาอื่นๆ

อะเซทิลีนสามารถทำปฏิกิริยากับเกลือของโลหะ เช่น เงิน ทองแดง แคลเซียม ในกรณีนี้ ไฮโดรเจนจะถูกแทนที่ด้วยอะตอมของโลหะ พิจารณาปฏิกิริยาประเภทนี้โดยใช้ตัวอย่างของอะเซทิลีนและซิลเวอร์ไนเตรต:

С₂Н₂ + 2AgNO3=Ag₂C₂ + 2NH₄NO₃ + 2H₂O

กระบวนการที่น่าสนใจอีกอย่างที่เกี่ยวข้องกับอัลไคน์คือปฏิกิริยาเซลินสกี้ นี่คือการก่อตัวของเบนซีนจากอะเซทิลีนเมื่อถูกทำให้ร้อนถึง 600 องศาเซลเซียสต่อหน้าถ่านกัมมันต์ สมการของปฏิกิริยานี้สามารถแสดงได้ดังนี้:

3S₂N₂=S₆N₆

อัลไคน์พอลิเมอไรเซชันก็เป็นไปได้เช่นกัน - กระบวนการรวมโมเลกุลของสารหลาย ๆ ตัวเป็นพอลิเมอร์เดียว

รับ

Alkynes ปฏิกิริยาที่เรากล่าวถึงข้างต้น ได้มาจากห้องปฏิบัติการด้วยวิธีต่างๆ

อย่างแรกคือดีไฮโดรฮาโลจิเนชั่น สมการปฏิกิริยามีลักษณะดังนี้:

C₂H₄Br₂ + 2KON=С₂ N₂ + 2N₂O + 2KBr

ในการดำเนินการดังกล่าว จำเป็นต้องให้ความร้อนกับรีเอเจนต์ รวมทั้งเติมเอธานอลเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

ยังสามารถได้รับอัลไคน์จากสารประกอบอนินทรีย์ นี่คือตัวอย่าง:

CaC₂ + H₂O=C₂H ₂ + 2Ca(OH)₂

วิธีต่อไปเพื่อให้ได้อัลไคน์คือดีไฮโดรจีเนชัน นี่คือตัวอย่างของปฏิกิริยาดังกล่าว:

2CH₄=3H₂ + C₂H₂

ปฏิกิริยาประเภทนี้ไม่เพียงแต่ผลิตเอไทน์เท่านั้น แต่ยังผลิตอะเซทิลีนไฮโดรคาร์บอนอื่นๆ ด้วย

การใช้อัลไคน์

เอไทน์ที่ง่ายที่สุดคือใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมี

• ต้องการอะเซทิลีนและอัลคีนอื่นๆ เพื่อแปลงเป็นสารประกอบอินทรีย์อื่นๆ เช่น คีโตน อัลดีไฮด์ ตัวทำละลายและอื่นๆ
• นอกจากนี้ยังสามารถรับสารจากอัลไคน์ที่ใช้ในการผลิตยาง โพลิไวนิลคลอไรด์ เป็นต้น
• อะซิโตนสามารถหาได้จากโพรพีนอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาของคูเชอรอฟ
• นอกจากนี้ อะเซทิลีนยังใช้ในการผลิตสารเคมี เช่น กรดอะซิติก อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน เอทิลแอลกอฮอล์
• อะเซทิลีนยังใช้เป็นเชื้อเพลิงที่มีความร้อนสูงจากการเผาไหม้
• นอกจากนี้ ปฏิกิริยาการเผาไหม้ของเอธินยังใช้เชื่อมโลหะ
• นอกจากนี้ยังสามารถรับคาร์บอนทางเทคนิคได้โดยใช้อะเซทิลีน
• นอกจากนี้ สารนี้ยังใช้ติดตั้งในตัว
• อะเซทิลีนและไฮโดรคาร์บอนอื่นๆ ในกลุ่มนี้จำนวนหนึ่งถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงจรวดเนื่องจากการเผาไหม้ที่มีความร้อนสูง

สิ้นสุดการใช้อัลไคน์

สรุป

ในส่วนสุดท้าย นี่คือตารางสั้นๆ เกี่ยวกับคุณสมบัติของอะเซทิเลนิกไฮโดรคาร์บอนและการผลิต

คุณสมบัติทางเคมีของอัลคีน: ตาราง

ชื่อปฏิกิริยา	คำอธิบาย	สมการตัวอย่าง
ฮาโลเจน	ปฏิกิริยาของการเพิ่มอะตอมของฮาโลเจน (โบรมีน ไอโอดีน คลอรีน ฯลฯ) โดยโมเลกุลอะเซทิเลนิกไฮโดรคาร์บอน	C4H6 + 2I2=С4 N6I2
ไฮโดรจีเนชั่น	ปฏิกิริยาของการเติมไฮโดรเจนอะตอมโดยโมเลกุลอัลไคน์ เกิดขึ้นในสองขั้นตอน	C3H4 +N2=S3N6 C3H6 + H2=C3N8
ไฮโดรฮาโลเจเนชั่น	ปฏิกิริยาของการเติมไฮโดรฮาโลเจน (HI, HCI, HBr) โดยโมเลกุลอะเซทิเลนิกไฮโดรคาร์บอน เกิดขึ้นในสองขั้นตอน	C2H2 + HI=C2H3ฉัน C2H3I + HI=C2H 4 I2
ชุ่มชื้น	ปฏิกิริยาตามปฏิกิริยากับน้ำ. เกิดขึ้นในสองขั้นตอน	C2N2 + H2O=C 2 H3OH C2H3OH=CH3-CHO
สมบูรณ์ออกซิเดชัน (เผาไหม้)	ปฏิกิริยาของอะเซทิลีนไฮโดรคาร์บอนกับออกซิเจนที่อุณหภูมิสูง ผลลัพธ์ที่ได้คือคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ	2C2H5 + 5O2=2H2 O + 4CO2 2C2N2 + 2O2=N2 O + CO2 + 3C
ปฏิกิริยากับเกลือของโลหะ	ประกอบด้วยความจริงที่ว่าอะตอมของโลหะแทนที่อะตอมไฮโดรเจนในโมเลกุลของอะเซทิลีนไฮโดรคาร์บอน	С2Н2 + AgNO3=C2Ag2 + 2NH4NO3 + 2H2O

Alkynes สามารถหาได้ในห้องปฏิบัติการในสามวิธี:

• จากสารประกอบอนินทรีย์;
• โดยดีไฮโดรจีเนชันของอินทรียวัตถุ;
• ทางdehydrohalogenation ของสารอินทรีย์

ดังนั้นเราจึงพิจารณาคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของอัลไคน์ วิธีการผลิต และการใช้งานในอุตสาหกรรมแล้ว