ალკანები, ალკენები, ალკინები ორგანული ქიმიკატებია. ყველა მათგანი აგებულია ისეთი ქიმიური ელემენტებისგან, როგორიცაა ნახშირბადი და წყალბადი. ალკანები, ალკენები, ალკინები ქიმიური ნაერთებია, რომლებიც მიეკუთვნებიან ნახშირწყალბადების ჯგუფს.
ამ სტატიაში განვიხილავთ ალკინებს.
რა არის ეს?
ამ ნივთიერებებს ასევე უწოდებენ აცეტილენურ ნახშირწყალბადებს. ალკინების სტრუქტურა ითვალისწინებს ნახშირბადის და წყალბადის ატომების არსებობას მათ მოლეკულებში. აცეტილენის ნახშირწყალბადების ზოგადი ფორმულა არის: C H2n-2. უმარტივესი მარტივი ალკინია ეთინი (აცეტილენი). მას აქვს შემდეგი ქიმიური ფორმულა - С2Н2. ალკინები ასევე შეიცავს პროპინს ფორმულით C3H4. გარდა ამისა, ბუტინი (C4H6), პენტინი (C5 H8), ჰექსინი (C6H10), ჰეპტინი (C 7Н 12), ოქტინი (С8Н14), არანინი (С9 Н16), დეცინი (С10Н18) და ა.შ. ყველა სახის ალკინებს აქვთ მსგავსი მახასიათებლები. მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ მათ.
ალკინების ფიზიკური თვისებები
მათი ფიზიკური მახასიათებლების მიხედვით, აცეტილენინახშირწყალბადები წააგავს ალკენებს.
ნორმალურ პირობებში ალკინებს, რომელთა მოლეკულები შეიცავს ნახშირბადის ორ-ოთხ ატომს, აქვთ აგრეგაციის აირისებრი მდგომარეობა. ისინი, ვისი მოლეკულებშიც არის ხუთიდან 16 ნახშირბადის ატომამდე, ნორმალურ სითხეში. ისინი, რომელთა მოლეკულები შეიცავს ამ ქიმიური ელემენტის 17 ან მეტ ატომს, არის მყარი.
ალკინები დნება და დუღს უფრო მაღალ ტემპერატურაზე, ვიდრე ალკანები და ალკენები.
წყალში ხსნადობა უმნიშვნელოა, მაგრამ ოდნავ უფრო მაღალია, ვიდრე ალკენებისა და ალკანების.
ორგანულ გამხსნელებში ხსნადობა მაღალია.
ყველაზე ფართოდ გამოყენებული ალკინი, აცეტილენი, აქვს შემდეგი ფიზიკური თვისებები:
- ფერი არ აქვს;
- სუნი არ არის;
- ნორმალურ პირობებში არის აირისებრ აგრეგატულ მდგომარეობაში;
- ჰაერზე ნაკლებად მკვრივია;
- დუღილის წერტილი - მინუს 83,6 გრადუსი ცელსიუსი;
ალკინების ქიმიური თვისებები
ამ ნივთიერებებში ატომები დაკავშირებულია სამმაგი ბმით, რაც ხსნის მათ ძირითად თვისებებს. ალკინები შედის ამ ტიპის რეაქციებში:
- ჰიდროგენიზაცია;
- ჰიდროჰალოგენაცია;
- ჰალოგენაცია;
- ჰიდრატაცია;
- წვა.
მოდით სათითაოდ გადავხედოთ მათ.
ჰიდროგენიზაცია
ალკინების ქიმიური თვისებები საშუალებას აძლევს მათ შევიდნენ ამ ტიპის რეაქციებში. ეს არის ქიმიური ურთიერთქმედების ტიპი, რომლის დროსაც ნივთიერების მოლეკულა წყალბადის დამატებით ატომებს ანიჭებს თავის თავს.აი ასეთი ქიმიური რეაქციის მაგალითი პროპინის შემთხვევაში:
2H2 + C3H4=C3N8
ეს რეაქცია ხდება ორ ეტაპად. პირველ პროპინის მოლეკულაზე მიმაგრებულია წყალბადის ორი ატომი, ხოლო მეორეზე - იგივე რიცხვი.
ჰალოგენაცია
ეს არის კიდევ ერთი რეაქცია, რომელიც ალკინების ქიმიური თვისებების ნაწილია. შედეგად, აცეტილენის ნახშირწყალბადის მოლეკულა ანიჭებს ჰალოგენის ატომებს. ეს უკანასკნელი მოიცავს ისეთ ელემენტებს, როგორიცაა ქლორი, ბრომი, იოდი და ა.შ.
აქ არის ასეთი რეაქციის მაგალითი ეთინის შემთხვევაში:
С2Н2 + 2СІ2=С2 N2SI4
იგივე პროცესი შესაძლებელია სხვა აცეტილენური ნახშირწყალბადების შემთხვევაში.
ჰიდროჰალოგენაცია
ეს ასევე არის ერთ-ერთი მთავარი რეაქცია, რომელიც შედის ალკინების ქიმიურ თვისებებში. ის მდგომარეობს იმაში, რომ ნივთიერება ურთიერთქმედებს ისეთ ნაერთებთან, როგორიცაა HCI, HI, HBr და ა.შ. ეს ქიმიური ურთიერთქმედება ორ ეტაპად ხდება. მოდით შევხედოთ ამ ტიპის რეაქციას ეთინის გამოყენებით, როგორც მაგალითი:
С2Н2 + NSI=С2Н 3СІ
С2Н2СІ + NSI=С2Н 4SI2
დატენიანება
ეს არის ქიმიური რეაქცია, რომელიც მოიცავს წყალთან ურთიერთქმედებას. ის ასევე ხდება ორ ეტაპად. მოდით შევხედოთ მას ეთინით, როგორც მაგალითი:
H2O + C2H2=C 2 H3OH
ნივთიერება, რომელიც წარმოიქმნება პირველი ეტაპის შემდეგრეაქციას ეწოდება ვინილის სპირტი.
იმის გამო, რომ ელტეკოვის წესის თანახმად, OH ფუნქციური ჯგუფი არ შეიძლება განთავსდეს ორმაგი ბმის გვერდით, ხდება ატომების გადაწყობა, რის შედეგადაც ვინილის სპირტიდან წარმოიქმნება აცეტალდეჰიდი.
ალკინების დატენიანების პროცესს ასევე უწოდებენ კუჩეროვის რეაქციას.
წვა
ეს არის ალკინების ურთიერთქმედების პროცესი ჟანგბადთან მაღალ ტემპერატურაზე. განვიხილოთ ამ ჯგუფის ნივთიერებების წვა მაგალითად აცეტილენის გამოყენებით:
2C2N2 +2O2=2N2 O + 3C + CO2
ჟანგბადის ჭარბი რაოდენობით აცეტილენი და სხვა ალკინები იწვის ნახშირბადის წარმოქმნის გარეშე. ამ შემთხვევაში გამოიყოფა მხოლოდ ნახშირბადის ოქსიდი და წყალი. აი ასეთი რეაქციის განტოლება პროპინის გამოყენებით მაგალითად:
4O2 + C3N4=2N2O + 3CO2
სხვა აცეტილენური ნახშირწყალბადების წვა ასევე ხდება ანალოგიურად. შედეგი არის წყალი და ნახშირორჟანგი.
სხვა რეაქციები
ასევე, აცეტილენებს შეუძლიათ რეაგირება მოახდინონ ლითონების მარილებთან, როგორიცაა ვერცხლი, სპილენძი, კალციუმი. ამ შემთხვევაში წყალბადი იცვლება ლითონის ატომებით. განვიხილოთ ამ ტიპის რეაქცია აცეტილენისა და ვერცხლის ნიტრატის მაგალითის გამოყენებით:
С2Н2 + 2AgNO3=Ag2C2 + 2NH4NO3 + 2H2O
კიდევ ერთი საინტერესო პროცესი, რომელიც მოიცავს ალკინებს, არის ზელინსკის რეაქცია. ეს არის ბენზოლის წარმოქმნა აცეტილენისგან, როდესაც ის გაცხელებულია 600 გრადუს ცელსიუსამდე.გააქტიურებული ნახშირის თანდასწრებით. ამ რეაქციის განტოლება შეიძლება გამოისახოს შემდეგნაირად:
3S2N2=S6N6
შესაძლებელია
ალკინის პოლიმერიზაციაც - ნივთიერების რამდენიმე მოლეკულის ერთ პოლიმერში გაერთიანების პროცესი.
მიიღე
ალკინები, რეაქციები, რომლებითაც ზემოთ განვიხილეთ, მიიღება ლაბორატორიაში რამდენიმე მეთოდით.
პირველი არის დეჰიდროჰალოგენაცია. რეაქციის განტოლება ასე გამოიყურება:
C2H4Br2 + 2KON=С2 N2 + 2N2O + 2KBr
ასეთი პროცესის განსახორციელებლად აუცილებელია რეაგენტების გაცხელება, ასევე კატალიზატორის სახით ეთანოლის დამატება.
ასევე შესაძლებელია ალკინების მიღება არაორგანული ნაერთებიდან. აი მაგალითი:
CaC2 + H2O=C2H 2 + 2Ca(OH)2
ალკინების მიღების შემდეგი მეთოდია დეჰიდროგენაცია. აი ასეთი რეაქციის მაგალითი:
2CH4=3H2 + C2H2
ამ ტიპის რეაქციას შეუძლია წარმოქმნას არა მხოლოდ ეთინი, არამედ სხვა აცეტილენის ნახშირწყალბადები.
ალკინების გამოყენება
უმარტივესი ალკინი, ეთინი, ყველაზე ფართოდ გამოიყენება ინდუსტრიაში. იგი ფართოდ გამოიყენება ქიმიურ მრეწველობაში.
- საჭიროა აცეტილენი და სხვა ალკინები სხვა ორგანულ ნაერთებად გადაქცევისთვის, როგორიცაა კეტონები, ალდეჰიდები, გამხსნელები დასხვები
- ასევე შესაძლებელია ალკინებიდან ნივთიერებების მიღება, რომლებიც გამოიყენება რეზინის, პოლივინილქლორიდის და სხვა წარმოებაში.
- აცეტონი შეიძლება მიღებულ იქნას პროპინისგან კუჩეროვის რეაქციის შედეგად.
- გარდა ამისა, აცეტილენი გამოიყენება ისეთი ქიმიკატების წარმოებაში, როგორიცაა ძმარმჟავა, არომატული ნახშირწყალბადები, ეთილის სპირტი.
- აცეტილენი ასევე გამოიყენება როგორც საწვავი წვის ძალიან მაღალი სიცხეით.
- ასევე, ეთინის წვის რეაქცია გამოიყენება ლითონების შესადუღებლად.
- გარდა ამისა, ტექნიკური ნახშირბადის მიღება შესაძლებელია აცეტილენის გამოყენებით.
- ასევე, ეს ნივთიერება გამოიყენება თვითნაკეთი მოწყობილობებისთვის.
- აცეტილენი და ამ ჯგუფის სხვა ნახშირწყალბადები გამოიყენება რაკეტის საწვავად მათი წვის მაღალი სიცხის გამო.
ამით მთავრდება ალკინების გამოყენება.
დასკვნა
როგორც ბოლო ნაწილი, აქ არის მოკლე ცხრილი აცეტილენური ნახშირწყალბადების თვისებებისა და მათი წარმოების შესახებ.
| რეაქციის სახელი | ახსნა | მაგალითი განტოლება |
| ჰალოგენაცია | ჰალოგენის ატომების (ბრომი, იოდი, ქლორი და ა.შ.) დამატების რეაქცია აცეტილენის ნახშირწყალბადის მოლეკულით | C4H6 + 2I2=С4 N6I2 |
| ჰიდროგენიზაცია | ალკინის მოლეკულის მიერ წყალბადის ატომების დამატების რეაქცია. ხდება ორ ეტაპად. |
C3H4 +N2=S3N6 C3H6 + H2=C3N8 |
| ჰიდროჰალოგენაცია | ჰიდროჰალოგენების (HI, HCI, HBr) დამატების რეაქცია აცეტილენური ნახშირწყალბადის მოლეკულით. ხდება ორ ეტაპად. |
C2H2 + HI=C2H3I C2H3I + HI=C2H 4 I2 |
| დატენიანება | რეაქცია წყალთან ურთიერთქმედების საფუძველზე. ხდება ორ ეტაპად. |
C2N2 + H2O=C 2 H3OH C2H3OH=CH3-CHO |
| სრული დაჟანგვა (წვა) | აცეტილენის ნახშირწყალბადის ურთიერთქმედება ჟანგბადთან ამაღლებულ ტემპერატურაზე. შედეგი არის ნახშირბადის ოქსიდი და წყალი. |
2C2H5 + 5O2=2H2 O + 4CO2 2C2N2 + 2O2=N2 O + CO2 + 3C |
| რეაქციები ლითონის მარილებთან | შედგება იმაში, რომ ლითონის ატომები ცვლის წყალბადის ატომებს აცეტილენის ნახშირწყალბადების მოლეკულებში. | С2Н2 + AgNO3=C2Ag2 + 2NH4NO3 + 2H2O |
ალკინების მიღება შესაძლებელია ლაბორატორიაში სამი გზით:
- არაორგანული ნაერთებიდან;
- ორგანული ნივთიერებების გაუწყლოებით;
- გზაორგანული ნივთიერებების დეჰიდროჰალოგენაცია.
ასე რომ, ჩვენ განვიხილეთ ალკინების ყველა ფიზიკური და ქიმიური მახასიათებელი, მათი წარმოების მეთოდები, გამოყენება ინდუსტრიაში.
