Alcani, alcheni, alchini sono sostanze chimiche organiche. Tutti sono costruiti da elementi chimici come carbonio e idrogeno. Alcani, alcheni, alchini sono composti chimici che appartengono al gruppo degli idrocarburi.
In questo articolo esamineremo gli alchini.
Cos'è questo?
Queste sostanze sono anche chiamate idrocarburi acetilenici. La struttura degli alchini prevede la presenza di atomi di carbonio e idrogeno nelle loro molecole. La formula generale per gli idrocarburi acetilenici è: C H2n-2. L'alchino semplice più semplice è l'etilene (acetilene). Ha la seguente formula chimica: С2Н2. Gli alchini includono anche il propino con la formula C3H4. Inoltre, butina (C4H6), pentine (C5 H8), esina (C6H10), eptina (C 7Н 12), octine (С8Н14), nonine (С9 Н16), Decin (С10Н18), ecc. Tutti i tipi di gli alchini hanno caratteristiche simili. Diamo un'occhiata più da vicino.
Proprietà fisiche degli alchini
In termini di caratteristiche fisiche, acetilenegli idrocarburi assomigliano agli alcheni.
In condizioni normali, gli alchini, le cui molecole contengono da due a quattro atomi di carbonio, hanno uno stato di aggregazione gassoso. Quelli nelle cui molecole ci sono da 5 a 16 atomi di carbonio, in normali condizioni liquide. Quelli le cui molecole contengono 17 o più atomi di questo elemento chimico sono solidi.
Gli alchini si sciolgono e fanno bollire a una temperatura maggiore rispetto agli alcani e agli alcheni.
La solubilità in acqua è trascurabile, ma leggermente superiore a quella di alcheni e alcani.
La solubilità nei solventi organici è elevata.
L'alchino più utilizzato, l'acetilene, ha le seguenti proprietà fisiche:
- non ha colore;
- nessun odore;
- in condizioni normali è in uno stato aggregato gassoso;
- è meno denso dell'aria;
- punto di ebollizione - meno 83,6 gradi Celsius;
Proprietà chimiche degli alchini
In queste sostanze, gli atomi sono collegati da un triplo legame, che spiega le loro principali proprietà. Gli alchini entrano in reazioni di questo tipo:
- idrogenazione;
- idroalogenazione;
- alogenazione;
- idratazione;
- bruciando.
Guardiamoli uno per uno.
Idrogenazione
Le proprietà chimiche degli alchini consentono loro di entrare in reazioni di questo tipo. Questo è un tipo di interazione chimica in cui una molecola di una sostanza attacca a se stessa atomi di idrogeno aggiuntivi. Ecco un esempio di tale reazione chimica nel caso del propino:
2H2 + C3H4=C3N8
Questa reazione avviene in due fasi. Sulla prima molecola di propino si attaccano due atomi di idrogeno e sulla seconda lo stesso numero.
Alogenazione
Questa è un' altra reazione che fa parte delle proprietà chimiche degli alchini. Di conseguenza, una molecola di idrocarburo acetilenico attacca atomi di alogeno. Questi ultimi includono elementi come cloro, bromo, iodio, ecc.
Ecco un esempio di tale reazione nel caso dell'etina:
С2Н2 + 2СІ2=С2 N2SI4
Lo stesso processo è possibile con altri idrocarburi acetilenici.
Idroalogenazione
Questa è anche una delle principali reazioni che entrano nelle proprietà chimiche degli alchini. Sta nel fatto che la sostanza interagisce con composti come HCI, HI, HBr, ecc. Questa interazione chimica avviene in due fasi. Diamo un'occhiata a questo tipo di reazione usando l'etina come esempio:
С2Н2 + NSI=С2Н 3СІ
С2Н2СІ + NSI=С2Н 4SI2
Idratazione
Questa è una reazione chimica che implica l'interazione con l'acqua. Si svolge anche in due fasi. Diamo un'occhiata con ethin come esempio:
H2O + C2H2=C 2 H3OH
La sostanza che si forma dopo il primo stadiola reazione è chiamata alcol vinilico.
A causa del fatto che, secondo la regola di Eltekov, il gruppo funzionale OH non può essere posizionato accanto al doppio legame, si verifica un riarrangiamento degli atomi, a seguito del quale si forma l'acetaldeide dall'alcol vinilico.
Il processo di idratazione degli alchini è anche chiamato reazione di Kucherov.
Combustione
Questo è il processo di interazione degli alchini con l'ossigeno ad alta temperatura. Considera la combustione di sostanze di questo gruppo usando l'acetilene come esempio:
2C2N2 +2O2=2N2 O + 3C + CO2
Con un eccesso di ossigeno, l'acetilene e altri alchini bruciano senza formazione di carbonio. In questo caso vengono rilasciati solo ossido di carbonio e acqua. Ecco l'equazione per tale reazione usando il propino come esempio:
4O2 + C3N4=2N2O + 3CO2
Anche la combustione di altri idrocarburi acetilenici avviene in modo simile. Il risultato è acqua e anidride carbonica.
Altre reazioni
Inoltre, gli acetileni sono in grado di reagire con i sali di metalli come argento, rame, calcio. In questo caso, l'idrogeno viene sostituito da atomi di metallo. Considera questo tipo di reazione usando l'esempio di acetilene e nitrato d'argento:
С2Н2 + 2AgNO3=Ag2C2 + 2NH4NO3 + 2H2O
Un altro processo interessante che coinvolge gli alchini è la reazione di Zelinsky. Questa è la formazione di benzene dall'acetilene quando viene riscaldato a 600 gradi Celsius.in presenza di carbone attivo. L'equazione per questa reazione può essere espressa come segue:
3S2N2=S6N6
È anche possibile la polimerizzazione alchinica, il processo di combinazione di diverse molecole di una sostanza in un polimero.
Ricevi
Alchini, le reazioni con cui abbiamo discusso sopra, si ottengono in laboratorio con diversi metodi.
Il primo è la deidroalogenazione. L'equazione di reazione si presenta così:
C2H4Br2 + 2KON=С2 N2 + 2N2O + 2KBr
Per eseguire un tale processo, è necessario riscaldare i reagenti e aggiungere etanolo come catalizzatore.
È anche possibile ottenere alchini da composti inorganici. Ecco un esempio:
CaC2 + H2O=C2H 2 + 2Ca(OH)2
Il prossimo metodo per ottenere gli alchini è la deidrogenazione. Ecco un esempio di tale reazione:
2CH4=3H2 + C2H2
Questo tipo di reazione può produrre non solo etino, ma anche altri idrocarburi acetilenici.
Uso di alchini
L'alchino più semplice, l'etino, è il più utilizzato nell'industria. È ampiamente usato nell'industria chimica.
- Hai bisogno di acetilene e altri alchini per convertirli in altri composti organici come chetoni, aldeidi, solventi e altri
- Da alchini si possono ricavare anche sostanze utilizzate nella produzione di gomme, cloruro di polivinile, ecc.
- L'acetone può essere ottenuto dal propino come risultato della reazione di Kucherov.
- Inoltre, l'acetilene viene utilizzato nella produzione di sostanze chimiche come acido acetico, idrocarburi aromatici, alcol etilico.
- L'acetilene viene utilizzato anche come combustibile con un calore di combustione molto elevato.
- Inoltre, la reazione di combustione dell'etino viene utilizzata per saldare i metalli.
- Inoltre, il carbonio tecnico può essere ottenuto utilizzando acetilene.
- Inoltre, questa sostanza viene utilizzata negli apparecchi autonomi.
- L'acetilene e una serie di altri idrocarburi di questo gruppo sono usati come combustibile per razzi a causa del loro elevato calore di combustione.
Questo pone fine all'uso degli alchini.
Conclusione
Come parte finale, ecco una breve tabella sulle proprietà degli idrocarburi acetilenici e sulla loro produzione.
| Nome della reazione | Spiegazioni | Esempio di equazione |
| Alogenazione | Reazione di addizione di atomi di alogeno (bromo, iodio, cloro, ecc.) da parte di una molecola di idrocarburo acetilenico | C4H6 + 2I2=С4 N6I2 |
| Idrogenazione | La reazione di addizione di atomi di idrogeno da parte di una molecola di alchino. Si verifica in due fasi. |
C3H4 +N2=S3N6 C3H6 + H2=C3N8 |
| Idroalogenazione | Reazione di addizione di idroalogeni (HI, HCI, HBr) da parte di una molecola di idrocarburo acetilenico. Si verifica in due fasi. |
C2H2 + HI=C2H3I C2H3I + HI=C2H 4 I2 |
| Idratazione | Reazione basata sull'interazione con l'acqua. Si verifica in due fasi. |
C2N2 + H2O=C 2 H3OH C2H3OH=CH3-CHO |
| Ossidazione completa (combustione) | Interazione dell'idrocarburo acetilenico con ossigeno a temperatura elevata. Il risultato è ossido di carbonio e acqua. |
2C2H5 + 5O2=2H2 O + 4CO2 2C2N2 + 2O2=N2 O + CO2 + 3C |
| Reazioni con sali metallici | Consistono nel fatto che gli atomi di metallo sostituiscono gli atomi di idrogeno nelle molecole di idrocarburi acetilenici. | С2Н2 + AgNO3=C2Ag2 + 2NH4NO3 + 2H2O |
Gli alchini possono essere ottenuti in laboratorio in tre modi:
- da composti inorganici;
- per deidrogenazione della materia organica;
- mododeidroalogenazione delle sostanze organiche.
Quindi abbiamo considerato tutte le caratteristiche fisiche e chimiche degli alchini, i metodi per la loro produzione, le applicazioni nell'industria.
