Alkani, alkeni, alkini su organske hemikalije. Svi su izgrađeni od hemijskih elemenata kao što su ugljik i vodonik. Alkani, alkeni, alkini su hemijska jedinjenja koja pripadaju grupi ugljovodonika.
U ovom članku ćemo pogledati alkine.
Šta je ovo?
Ove supstance se takođe nazivaju acetilenskim ugljovodonicima. Struktura alkina osigurava prisustvo atoma ugljika i vodika u njihovim molekulima. Opšta formula za acetilenske ugljovodonike je: C H2n-2. Najjednostavniji jednostavni alkin je etin (acetilen). Ima sledeću hemijsku formulu - S2N2. Alkini takođe uključuju propin sa formulom C3H4. Pored toga, butin (C4H6), pentin (C5 H8), heksin (C6H10), heptin (C 7N 12), oktin (S8N14), nonin (S9 N16), Dečin (S10N18), itd. Sve vrste alkini imaju slične karakteristike. Pogledajmo ih izbliza.
Fizička svojstva alkina
U pogledu njihovih fizičkih karakteristika, acetilenugljovodonici liče na alkene.
U normalnim uslovima, alkini, čiji molekuli sadrže od dva do četiri atoma ugljenika, imaju gasovito stanje agregacije. Oni u čijim molekulima ima od pet do 16 atoma ugljenika, pod normalnim tečnim uslovima. Oni čiji molekuli sadrže 17 ili više atoma ovog hemijskog elementa su čvrste materije.
Alkini se tope i ključaju na višoj temperaturi od alkana i alkena.
Rastvorljivost u vodi je zanemarljiva, ali nešto veća od alkena i alkana.
Rastvorljivost u organskim rastvaračima je visoka.
Najčešće korišteni alkin, acetilen, ima sljedeća fizička svojstva:
- nema boju;
- bez mirisa;
- u normalnim uslovima je u gasovitom agregatnom stanju;
- je manje gusto od zraka;
- tačka ključanja - minus 83,6 stepeni Celzijusa;
Hemijska svojstva alkina
U ovim supstancama atomi su povezani trostrukom vezom, što objašnjava njihova glavna svojstva. Alkini ulaze u reakcije ovog tipa:
- hidrogenacija;
- hidrohalogenacija;
- halogenacija;
- hidratacija;
- burning.
Pogledajmo ih jedan po jedan.
Hidrogenacija
Hemijska svojstva alkina omogućavaju im da uđu u reakcije ovog tipa. Ovo je vrsta kemijske interakcije u kojoj molekula tvari veže dodatne atome vodika za sebe. Evo primjera takve hemijske reakcije u slučaju propina:
2H2 + C3H4=C3N8
Ova reakcija se odvija u dva koraka. Na prvu molekulu propina vezuju dva atoma vodika, a na drugu - isti broj.
Halogenacija
Ovo je još jedna reakcija koja je dio hemijskih svojstava alkina. Kao rezultat toga, molekul acetilenskog ugljikovodika vezuje atome halogena. Potonji uključuju elemente kao što su hlor, brom, jod, itd.
Evo primjera takve reakcije u slučaju etine:
S2N2 + 2SÍ2=S2 N2SI4
Isti proces je moguć i sa drugim acetilenskim ugljovodonicima.
Hidrohalogenacija
Ovo je takođe jedna od glavnih reakcija koje ulaze u hemijska svojstva alkina. Leži u činjenici da supstanca interaguje sa jedinjenjima kao što su HCI, HI, HBr, itd. Ova hemijska interakcija se odvija u dve faze. Pogledajmo ovu vrstu reakcije koristeći ethine kao primjer:
S2N2 + NSI=S2N 3SÍ
S2N2SÍ + NSI=S2N 4SI2
Hydration
Ovo je hemijska reakcija koja uključuje interakciju sa vodom. Takođe se odvija u dvije faze. Pogledajmo to sa etinom kao primjer:
H2O + C2H2=C 2 H3OH
Supstanca koja se formira nakon prve fazereakcija se naziva vinil alkohol.
Zbog činjenice da se, prema pravilu Eltekov, funkcionalna grupa OH ne može locirati pored dvostruke veze, dolazi do preraspodjele atoma, uslijed čega se iz vinil alkohola formira acetaldehid.
Proces hidratacije alkina naziva se i reakcija Kučerova.
Sagorevanje
Ovo je proces interakcije alkina sa kiseonikom na visokoj temperaturi. Razmotrimo sagorijevanje tvari ove grupe koristeći acetilen kao primjer:
2C2N2 +2O2=2N2 O + 3C + CO2
Sa viškom kiseonika, acetilen i drugi alkini sagorevaju bez stvaranja ugljenika. U tom slučaju se oslobađaju samo ugljični oksid i voda. Evo jednadžbe za takvu reakciju koristeći propin kao primjer:
4O2 + C3N4=2N2O + 3CO2
Sagorevanje drugih acetilenskih ugljovodonika takođe se dešava na sličan način. Rezultat je voda i ugljični dioksid.
Druge reakcije
Takođe, acetileni mogu da reaguju sa solima metala kao što su srebro, bakar, kalcijum. U ovom slučaju, vodonik je zamijenjen atomima metala. Razmotrite ovu vrstu reakcije na primjeru acetilena i srebrnog nitrata:
S2N2 + 2AgNO3=Ag2C2 + 2NH4NO3 + 2H2O
Još jedan zanimljiv proces koji uključuje alkine je reakcija Zelinsky. To je stvaranje benzena iz acetilena kada se zagrije na 600 stepeni Celzijusa.u prisustvu aktivnog uglja. Jednačina za ovu reakciju može se izraziti na sljedeći način:
3S2N2=S6N6
Alkinska polimerizacija je takođe moguća - proces kombinovanja nekoliko molekula supstance u jedan polimer.
Primi
Alkini, reakcije o kojima smo gore govorili, dobijaju se u laboratoriji na nekoliko metoda.
Prva je dehidrohalogenacija. Jednačina reakcije izgleda ovako:
C2H4Br2 + 2KON=S2 N2 + 2N2O + 2KBr
Za izvođenje takvog procesa potrebno je zagrijati reagense, kao i dodati etanol kao katalizator.
Alkine je moguće dobiti i iz neorganskih jedinjenja. Evo primjera:
CaC2 + H2O=C2H 2 + 2Ca(OH)2
Sljedeća metoda za dobijanje alkina je dehidrogenacija. Evo primjera takve reakcije:
2CH4=3H2 + C2H2
Ova vrsta reakcije može proizvesti ne samo etin, već i druge acetilenske ugljovodonike.
Upotreba alkina
Najjednostavniji alkin, etin, se najviše koristi u industriji. Široko se koristi u hemijskoj industriji.
- Potrebni su acetilen i drugi alkini da bi se pretvorili u druga organska jedinjenja kao što su ketoni, aldehidi, rastvarači iostali
- Iz alkina je moguće dobiti i supstance koje se koriste u proizvodnji gume, polivinil hlorida, itd.
- Aceton se može dobiti iz propina kao rezultat Kučerove reakcije.
- Pored toga, acetilen se koristi u proizvodnji hemikalija kao što su sirćetna kiselina, aromatični ugljovodonici, etil alkohol.
- Acetilen se takođe koristi kao gorivo sa veoma visokom toplotom sagorevanja.
- Također, reakcija sagorevanja etina se koristi za zavarivanje metala.
- Pored toga, tehnički ugljen se može dobiti pomoću acetilena.
- Takođe, ova supstanca se koristi u samostalnim uređajima.
- Acetilen i brojni drugi ugljovodonici ove grupe se koriste kao raketno gorivo zbog visoke toplote sagorevanja.
Ovim se završava upotreba alkina.
Zaključak
Kao završni dio, evo kratke tabele o svojstvima acetilenskih ugljovodonika i njihovoj proizvodnji.
| ime reakcije | Objašnjenja | Primjer jednadžbe |
| Halogenacija | Reakcija dodavanja atoma halogena (brom, jod, klor, itd.) molekulom acetilenskog ugljovodonika | C4H6 + 2I2=S4 N6I2 |
| Hidrogenacija | Reakcija dodavanja atoma vodika molekulom alkina. Javlja se u dvije faze. |
C3H4 +N2=S3N6 C3H6 + H2=C3N8 |
| Hidrohalogenacija | Reakcija dodavanja hidrohalogena (HI, HCI, HBr) molekulom acetilenskog ugljovodonika. Javlja se u dvije faze. |
C2H2 + HI=C2H3I C2H3I + HI=C2H 4 I2 |
| Hydration | Reakcija zasnovana na interakciji sa vodom. Javlja se u dvije faze. |
C2N2 + H2O=C 2 H3OH C2H3OH=CH3-CHO |
| Potpuna oksidacija (sagorevanje) | Interakcija acetilenskog ugljovodonika sa kiseonikom na povišenoj temperaturi. Rezultat su ugljični oksid i voda. |
2C2H5 + 5O2=2H2 O + 4CO2 2C2N2 + 2O2=N2 O + CO2 + 3C |
| Reakcije sa metalnim solima | Sastoje se u činjenici da atomi metala zamjenjuju atome vodika u molekulima acetilenskih ugljovodonika. | S2N2 + AgNO3=C2Ag2 + 2NH4NO3 + 2H2O |
Alkini se mogu nabaviti u laboratoriji na tri načina:
- od neorganskih jedinjenja;
- dehidrogenacijom organske materije;
- putdehidrohalogenacija organskih supstanci.
Tako smo razmotrili sve fizičke i hemijske karakteristike alkina, metode njihove proizvodnje, primjenu u industriji.
