-->
Àëêèíû. Ñâîéñòâà, ïðèìåíåíèå è ïîëó÷åíèå. Õèìèÿ 10 êëàññ. Áàçîâûé óðîâåíü. Êóçíåöîâà.Èíòåðàêòèâíûå çàäàíèÿ
< !-- ot vovana -->
ìîé ÞÒÓÁ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!
ìîé ÒÅËÅÃÐÀÌ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!

Ãëàâíàÿ >> Õèìèÿ 10 êëàññ. Áàçîâûé óðîâåíü. Êóçíåöîâà

Ãëàâà 5. Óãëåâîäîðîäû

 


Àëêèíû. Ñâîéñòâà, ïðèìåíåíèå è ïîëó÷åíèå

2. Ðåàêöèè çàìåùåíèÿ

 îòëè÷èå îò àëêåíîâ àëêèíû âñòóïàþò â ðåàêöèè çàìåùåíèÿ, ïðîÿâëÿÿ ñëàáûå êèñëîòíûå ñâîéñòâà. Àòîìû âîäîðîäà, ñòîÿùèå ó àòîìîâ óãëåðîäà, ñâÿçàííûõ òðîéíîé ñâÿçüþ, ñïîñîáíû çàìåùàòüñÿ íà ìåòàëë.

Ó ãîìîëîãîâ àöåòèëåíà, êîòîðûå èìåþò ó àòîìîâ óãëåðîäà, ñâÿçàííûõ òðîéíîé ñâÿçüþ, îäèí àòîì âîäîðîäà, çàìåùàåòñÿ íà ìåòàëë òîëüêî ýòîò ïîñëåäíèé àòîì. Ãîìîëîãè, íå èìåþùèå àòîìîâ âîäîðîäà ó àòîìîâ óãëåðîäà, ñâÿçàííûõ òðîéíîé ñâÿçüþ, íå ñïîñîáíû äàâàòü ìåòàëëè÷åñêèå ïðîèçâîäíûå. Òàê, ïðè ïðîïóñêàíèè àöåòèëåíà ÷åðåç àììèà÷íûé ðàñòâîð îêñèäà ñåðåáðà âûäåëÿåòñÿ àöåòèëåíèä ñåðåáðà â âèäå îñàäêà ñåðîãî öâåòà:

    1 Àììèà÷íûé ðàñòâîð îêñèäà ñåðåáðà (ðåàêòèâ Òîëëåíñà) íà ñàìîì äåëå ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ùåëî÷íîé ðàñòâîð êîìïëåêñíîãî ñîåäèíåíèÿ [Ag(NH3)2]OH.

 ñóõîì âèäå àöåòèëåíèäû òÿæ¸ëûõ ìåòàëëîâ âçðûâîîïàñíû. Ïðîáëåìà. Ïî÷åìó àëêèíû ïðîÿâëÿþò êèñëîòíûå ñâîéñòâà?

Àëêèíû ñ êîíöåâîé òðîéíîé ñâÿçüþ ïðîÿâëÿþò ïðè âçàèìîäåéñòâèè ñî ùåëî÷àìè ñëàáûå êèñëîòíûå ñâîéñòâà è ñïîñîáíû îòùåïëÿòü ïðîòîí ïîä äåéñòâèåì ñèëüíûõ îñíîâàíèé. Ýòèì îíè îòëè÷àþòñÿ îò àëêàíîâ, àëêåíîâ è àëêèíîâ ñ òðîéíîé ñâÿçüþ â ñåðåäèíå óãëåðîäíîé öåïè.

3. Ãîðåíèå

Àëêèíû ãîðÿò íà âîçäóõå ñèëüíî êîïòÿùèì ïëàìåíåì:

    Çàäàíèå. Äàéòå îáúÿñíåíèå ýòîìó ÿâëåíèþ. Îïðåäåëèòå ìàññîâóþ äîëþ óãëåðîäà â ìîëåêóëå àöåòèëåíà.

Ïðè ãîðåíèè àöåòèëåíà â êèñëîðîäå äîñòèãàåòñÿ î÷åíü âûñîêàÿ òåìïåðàòóðà (3150 °Ñ), ïîýòîìó àöåòèëåí èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ðåçêè è ñâàðêè ìåòàëëîâ, íà ÷òî ðàñõîäóåòñÿ äî 30 % âñåãî ïðîèçâîäÿùåãîñÿ ãàçà. Õðàíÿò àöåòèëåí â ðàñòâîð¸ííîì â àöåòîíå ñîñòîÿíèè è òðàíñïîðòèðóþò â áàëëîíàõ, çàïîëíåííûõ ïîðèñòûì íàïîëíèòåëåì. Ñæèæåííûé àöåòèëåí ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé áîëüøóþ îïàñíîñòü, òàê êàê ìîæåò ðàçëàãàòüñÿ ñî âçðûâîì.

Ïðîáëåìà. Êàê ïðåäîòâðàòèòü âçðûâ àöåòèëåíà ïðè åãî õðàíåíèè è èñïîëüçîâàíèè?

Ïîëó÷åíèå àöåòèëåíà.

Ðàññìîòðèì èçâåñòíûå ñïîñîáû ïîëó÷åíèÿ àöåòèëåíà — êàðáèäíûé ñïîñîá è ïèðîëèç ìåòàíà.

1. Êàðáèäíûé ñïîñîá.  ëàáîðàòîðèè è â ïðîìûøëåííîñòè àöåòèëåí ìîæíî ïîëó÷àòü âçàèìîäåéñòâèåì âîäû ñ êàðáèäîì êàëüöèÿ:

    ÑàÑ2 + 2Í2O — Ñ2Í2 + Ñà(ÎÍ)2

Äî 60-õ ãã. XX â. â ïðîìûøëåííîñòè â íàøåé ñòðàíå ïîëó÷àëè àöåòèëåí â îñíîâíîì èç êàðáèäà êàëüöèÿ:

Ãëàâíûìè íåäîñòàòêàìè êàðáèäíîãî ñïîñîáà ïîëó÷åíèÿ àöåòèëåíà ÿâëÿþòñÿ áîëüøàÿ çàòðàòà ýëåêòðîýíåðãèè íà ñòàäèè ïðîèçâîäñòâà êàðáèäà êàëüöèÿ, ìíîãîñòàäèéíîñòü ïðîöåññà è âûñîêèå êàïèòàëüíûå çàòðàòû.

2. Ïèðîëèç ìåòàíà. Íà÷èíàÿ ñ 1970-õ ãîäîâ áîëåå 50% àöåòèëåíà ïðîèçâîäèòñÿ ìåòîäîì ïèðîëèçà èç óãëåâîäîðîäíîãî ñûðüÿ:

Ðàâíîâåñèå õèìè÷åñêîé ðåàêöèè çàìåòíî ñìåùàåòñÿ óæå ïðè òåìïåðàòóðå 1000-1300 °Ñ è âûøå. Ïðè 1500 °Ñ ìåòàí ïðàêòè÷åñêè ïîëíîñòüþ ïðåâðàùàåòñÿ â àöåòèëåí. Îäíàêî ïðè ýòîé òåìïåðàòóðå àöåòèëåí íà÷èíàåò ðàçëàãàòüñÿ íà ñàæó è âîäîðîä:

    Ñ2Í2 → 2Ñ + Í2

Òàêèì îáðàçîì, îáðàçîâàíèå àöåòèëåíà ïðîèñõîäèò â ïðîìåæóòî÷íîé ñòàäèè ðàçëîæåíèÿ ìåòàíà. ×òîáû îñóùåñòâèòü âûõîä àöåòèëåíà, íåîáõîäèìî ïðåäîòâðàòèòü åãî ðàñïàä. Äëÿ ýòîãî íåîáõîäèìî óìåíüøèòü âðåìÿ ïðåáûâàíèÿ óãëåâîäîðîäà â çîíå ðåàêöèè, ñíèæàÿ äàâëåíèå è ïðèìåíÿÿ «çàêàëêó» ïðîäóêòîâ ðåàêöèè ïóò¸ì áûñòðîãî îõëàæäåíèÿ èõ äî òåìïåðàòóðû, ïðè êîòîðîé íå ïðîèñõîäèò ðåàêöèÿ ðàçëîæåíèÿ.

Âûâîäû

1. Ê íåïðåäåëüíûì óãëåâîäîðîäàì îòíîñÿòñÿ àëêåíû, àëêàäèåíû, àëêèíû.

2. Àëêåíû — íåïðåäåëüíûå óãëåâîäîðîäû, â ìîëåêóëàõ êîòîðûõ èìååòñÿ îäíà äâîéíàÿ ñâÿçü. Àòîìû óãëåðîäà, ñîåäèí¸ííûå äâîéíîé ñâÿçüþ, íàõîäÿòñÿ â ñîñòîÿíèè sp2-ãèáðèäèçàöèè. Îáùàÿ ôîðìóëà — ÑnÍ2n.  íàçâàíèè àëêåíîâ èñïîëüçóåòñÿ ñóôôèêñ -åé.

Äëÿ àëêåíîâ õàðàêòåðíû: èçîìåðèÿ óãëåðîäíîé öåïè, èçîìåðèÿ ïîëîæåíèÿ äâîéíîé ñâÿçè, ïðîñòðàíñòâåííàÿ (ãåîìåòðè÷åñêàÿ) èçîìåðèÿ è èçîìåðèÿ ìåæäó êëàññàìè.

Àëêåíû îáëàäàþò áîëüøîé õèìè÷åñêîé àêòèâíîñòüþ. Çà ñ÷¸ò íàëè÷èÿ 7Ã-ñâÿçè àëêåíû âñòóïàþò â ðåàêöèè ïðèñîåäèíåíèÿ è ïîëèìåðèçàöèè.

3. Àëêàäèåíû — íåïðåäåëüíûå óãëåâîäîðîäû, â ìîëåêóëàõ êîòîðûõ èìåþòñÿ äâå äâîéíûå ñâÿçè. Àòîìû óãëåðîäà, ñâÿçàííûå äâîéíûìè ñâÿçÿìè, íàõîäÿòñÿ â ñîñòîÿíèè sð2-ãèáðèäèçàöèè. Îáùàÿ ôîðìóëà àëêàäèåíîâ ÑnH2n-2 Â íàçâàíèè èñïîëüçóåòñÿ ñóôôèêñ -äèåí.

Õàðàêòåðíà èçîìåðèÿ óãëåðîäíîé öåïè, ïîëîæåíèÿ äâîéíîé ñâÿçè, ïðîñòðàíñòâåííàÿ (ãåîìåòðè÷åñêàÿ) è èçîìåðèÿ ìåæäó êëàññàìè. Õàðàêòåðíûå ðåàêöèè — ïðèñîåäèíåíèÿ è ïîëèìåðèçàöèè. Ïðè ïîëèìåðèçàöèè äèåíîâûõ óãëåâîäîðîäîâ îáðàçóþòñÿ êàó÷óêè, ïðè âóëêàíèçàöèè êàó÷óêà — ðåçèíà.

4. Àëêèíû — íåïðåäåëüíûå óãëåâîäîðîäû, â ìîëåêóëàõ êîòîðûõ èìååòñÿ îäíà òðîéíàÿ ñâÿçü (îäíà σ-ñâÿçü è äâå π-ñâÿçè). Àòîìû óãëåðîäà, ñâÿçàííûå òðîéíîé ñâÿçüþ, íàõîäÿòñÿ â ñîñòîÿíèè sp-ãèáðèäèçàöèè. Îáùàÿ ôîðìóëà ÑnH2n-2. Â íàçâàíèè èñïîëüçóåòñÿ ñóôôèêñ -èí.

Õàðàêòåðíà èçîìåðèÿ óãëåðîäíîé öåïè, ïîëîæåíèÿ òðîéíîé ñâÿçè è èçîìåðèÿ ìåæäó êëàññàìè.

Àòêèíû âñòóïàþò â ðåàêöèè ïðèñîåäèíåíèÿ è çàìåùåíèÿ.

5. Äëÿ íåïðåäåëüíûõ óãëåâîäîðîäîâ êà÷åñòâåííîé ðåàêöèåé ÿâëÿåòñÿ îáåñöâå÷èâàíèå ðàñòâîðà ïåðìàíãàíàòà êàëèÿ è áðîìíîé âîäû.

Îñíîâíûå ïîíÿòèÿ

Ðåàêöèè ïðèñîåäèíåíèÿ è çàìåùåíèÿ • Ãîðåíèå àëêèíîâ • Àöåòèëåíèäû • Ïèðîëèç ìåòàíà

Âîïðîñû è çàäàíèÿ

1. Ñ ïîìîùüþ ðàñòâîðà ïåðìàíãàíàòà êàëèÿ èëè áðîìíîé âîäû ìîæíî ðàñïîçíàòü

    à) ìåòàí è ýòàí
    á) ýòèí è ýòåí
    â) ïðîïèí è ïðîïàí
    ã) 1,3-áóòàäèåí è áóòèí

2. Çàïèøèòå óðàâíåíèÿ ðåàêöèé ñîîòâåòñòâåííî ñëåäóþùåé ñõåìå è óêàæèòå óñëîâèÿ èõ îñóùåñòâëåíèÿ:

    Ñ2Í2 → Ñ2Í4 → Ñ2Í6

3. ×åì îòëè÷àþòñÿ ïî õèìè÷åñêèì ñâîéñòâàì àëêèíû îò àëêàíîâ è àëêåíîâ? Îòâåò ïîäòâåðäèòå óðàâíåíèÿìè õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé.

4. Êàêîé îáú¸ì õëîðîâîäîðîäà ïîíàäîáèòñÿ äëÿ ðåàêöèè ñ 10 ë àöåòèëåíà (í. ó.), ÷òîáû ïîëó÷èòü âèíèëõëîðèä?

<<< Ê íà÷àëó ïàðàãðàôà

 

 

Ðåéòèíã@Mail.ru
<">


Ñîäåðæàíèå

interfaceType: 0, withoutIframe: true,