Właściwości chemiczne i fizyczne alkinów

Alkiny to potrójne węglowodory. wiązanie kowalencyjne między atomami węgla, które tworzą seria homologiczna, o wzorze C _n H _2n-2 . Same cząstki w takich warunkach znajdują się w stanie hybrydyzacji sp. Jest to nazwa procesu mieszania różnych orbitali (funkcja fal pojedynczych elektronów) z późniejszym pojawieniem się identycznych, równoważnych ich cech.

Fizyczne właściwości alkinów są nieliczne, ale właściwości chemiczne są dość liczne. Jednak zarówno niektórzy, jak i inni zasługują na uwagę.

Podobieństwo do alkenów

To naprawdę jest. Fizyczne właściwości alkinów są podobne do właściwości charakterystycznych dla alkenów - acyklicznych nienasyconych węglowodorów podwójnego wiązania. Formuła to C _n H _2n .

Niższe alkiny to C2-C4, są to gazy. Mają nieco wyższe temperatury wrzenia niż podobne alkeny.

Ponieważ te i inne związki są węglowodorami, słabo rozpuszczają się w wodzie. Ich cząsteczki są hydrofobowe. Rozpuszczalniki organiczne, takie jak butanol, ksylen, benzen, dwusiarczek węgla i wiele innych rozpuszczają się lepiej.

Należy również zauważyć, że alkeny i alkiny są mniej gęste niż woda. Alkany, nasycone węglowodory o maksymalnej możliwej liczbie atomów wodoru, również znajdują się na tej liście.

Właściwości chemiczne

Jest ich dużo. Ważne jest również, aby zwrócić na nie uwagę, ponieważ mówimy o fizycznych i chemicznych właściwościach alkinów. W skrócie, lista wygląda następująco:

• Alkiny z końcowym potrójnym wiązaniem to kwasy C-H. Tworzą silne alkiony z mocnymi zasadami.
• Jeśli są one związane z jednowartościową miedzią amonową lub srebrem, powstają jakość reakcji z końcowym wiązaniem potrójnym.
• Przez dodanie cyjanku sodu do alkinku srebra można otrzymać alkin.
• Alkinides są silnymi nukleofilami. Mogą wchodzić w różne nukleofilowe reakcje substytucji. Które, nawiasem mówiąc, jest często stosowane do syntezy homologów acetylenowych - alkinu, którego właściwości fizyczne zostaną omówione nieco później.
• Chlorowanie acetylenu chlorkiem miedzi daje dichloroacetylen. Ale tylko w wodnych roztworach CuCl.
• Jeśli działa się na monopodstawione acetyleny halogenem (energetycznym utleniaczem), będzie można uzyskać haloalkiny.

Ponadto, związki te mogą brać udział w karbonylowaniu, etynylowaniu, elektrofilowym, rodnikowym i nukleofilowym dodawaniu, hydroborowaniu, utlenianiu, izomeryzacji, oligomeryzacji, polimeryzacji, cyklicznych formacjach itp.

Etin

Fizyczne właściwości alkinów najlepiej przedstawiają konkretne przykłady, odnoszące się do charakterystyki przedstawicieli tej grupy związków.

Etin jest bezbarwnym gazem, zwanym także acetylenem. Wzór - С ₂ Н ₂ . W wodzie, jak każdy inny alkin, nierozpuszczalny. Lżejszy niż powietrze. Wrze w temperaturze -83,8 ° C. Rozkłada się przez kompresję z eksplozją. Etin jest przechowywany w butlach wypełnionych albo aktywowanym węglem impregnowanym acetonem, albo ziemią okrzemkową (skała składająca się z resztek okrzemki). W takich warunkach etynę rozpuszcza się w dużych ilościach pod ciśnieniem.

Tego gazu nie wolno wypuszczać na zewnątrz. Jest wybuchowy. Co ciekawe, cząsteczki tego związku znaleziono na Neptun i Uran.

Propine

Łatwopalny, bezbarwny gaz o wzorze CH3-CHCH. Ma bardzo nieprzyjemny i ostry zapach. Chemiczne i fizyczne właściwości alkinu można wykorzystać jako paliwo rakietowe.

Tę substancję otrzymuje się przez hydrolizę węglika magnezu. Propyne jest również produktem ubocznym przy produkcji acetylenu. Oto niektóre fizyczne i termiczne właściwości tej substancji:

• Masa molowa - 40,06 k / mol.
• Gęstość - 0,70 g / cm ³ .
• Temperatura topnienia wynosi minus 102,7 ° C.
• Temperatura wrzenia - minus 22,21 ° C
• Entalpia edukacji - 185,4 kJ / mol.

Jeśli mówimy o właściwościach chemicznych, warto zauważyć, że propyl może być izomeryzowany w obecności krzemianów lub innych katalizatorów w allenie - najprostszym przedstawicielem klasy homokumulenów, nienasyconych związków organicznych z podwójnym wiązaniem węgiel-węgiel.

Butin

Zanim opowiemy o fizycznych właściwościach alkinu, znanych pod tą nazwą, należy zauważyć, że charakteryzuje go izomeria strukturalna. Ma dwa izomery:

• Butin-1. Temperatura topnienia wynosi minus 125,9 ° C. Wrze w temperaturze + 8,1 ° C. Gęstość - 0,678 g / cm ³.
• Butin-2. Temperatura topnienia - minus 32,3 ° C. Wrze w 27 ° C. Gęstość - 0,694 g / cm ³.

Ich masa molowa jest taka sama - 54,09 g / mol. Ale istnieje właściwość butin-2, która nie jest charakterystyczna dla innego izomeru. On się wyrywa. I do tego potrzebujemy temperatury -49. W tych warunkach opary nad powierzchnią danej substancji pulsują w powietrzu pod wpływem źródła zapłonu. Ale nie ma stałego spalania.

Pentin

Ten związek ma również dwa izomery:

• Pentin-1. Wzór: CH = -C-CH ₂ -CH ₂ -CH ₃ . Temperatura topnienia - minus 90 ° C Wrze w temp. +39,3 ° C Gęstość wynosi 0,695 d ²⁰ ₄ .
• Pentin-2. Wzór: CH3-C- = C-CH ₂ -CH ₃ . Temperatura topnienia - minus 101 ° C. Wrze w temperaturze +55 ° C. Gęstość wynosi 0,714 d ²⁰ ₄ .

W przeciwnym razie właściwości obydwu izomerów są identyczne ze wszystkimi wymienionymi wcześniej. Nie mają koloru i zapachu, płoną, reagują na dodatek, mogą oddziaływać z wodorem, lżejszym od powietrza.

Przy okazji, skoro mówimy o fizycznych właściwościach alkenów i alkinów, należy zauważyć, że nadal istnieje taki związek - penten. Jest to nienasycony węglowodór z sześcioma izomerami. Pentenes to nisko wrzące płyny, które rozpuszczają się tylko w rozpuszczalnikach organicznych. Ich temperatura topnienia wynosi od -168,5 ° C do -137.56 ° C. Aby zagotować penten, konieczne jest od + 20,06 ° C do + 38,57 ° C.

Alkany

O tych związkach - w końcu. Biorąc pod uwagę fizyczne właściwości alkinów i alkeny, alkany również nie można zignorować. Są to acykliczne węglowodory o rozgałęzionej lub liniowej strukturze z prostymi wiązaniami. Formuła to C _n H _{2n + 2} .

Najprostszym członkiem tej klasy jest metan. Bezbarwny gaz o wzorze CH ₄ , nietoksyczny i bezpieczny dla zdrowia. Ale staje się wybuchowy, jeśli gromadzi się w pomieszczeniu. Zwłaszcza, gdy stężenie wynosi między 4,4% a 17%.

A co z właściwościami fizycznymi? Masa molowa - 16,05 g / mol. Gęstość - 0,7168 kg / m³ w stanie gazowym. Temperatura topnienia -182,49 ° C i wrze w temperaturze -161,58 ° C. Może samozapłonem, jeśli temperatura osiągnie 537,8 ° C.