Этилен (этен), получение, свойства, химические реакции


Этилен (этен), получение, свойства, химические реакции.

 

 

Этилен (этен), C2H4 –  органическое вещество класса алкенов. Этилен имеет двойную углерод-углеродную связь и поэтому относится к ненасыщенным или непредельным углеводородам.

 

Этилен (этен), формула, газ, характеристики

Физические свойства этилена (этена)

Химические свойства этилена (этена)

Получение этилена (этена)

Химические реакции – уравнения получения этилена (этена)

Применение и использование этилена (этена)

 




Этилен (этен), формула, газ, характеристики:

Этилен (этен) –  органическое вещество класса алкенов, состоящий из двух атомов углерода и четырех атомов водорода. Этилен имеет двойную углерод-углеродную связь и поэтому относится к ненасыщенным или непредельным углеводородам.

Химическая формула этилена C2H4, рациональная формула H2CCH2, структурная формула CH2=CH2. Изомеров не имеет.

Строение молекулы:

Этилен

Этилен – бесцветный газ, без вкуса, со слабым запахом. Легче воздуха.

Этилен является фитогормоном, т.е. низкомолекулярным органическим веществом, вырабатываемым растениями и имеющим регуляторные функции. Он образуется в тканях самого растения и выполняет в жизненном цикле растений многообразные функции, среди которых контроль развития проростка, созревание плодов (в частности, фруктов), распускание бутонов (процесс цветения), старение и опадание листьев и цветков, участие в реакции растений на биотический и абиотический стресс, коммуникации между разными органами растений и между растениями в популяции.

Пожаро- и взрывоопасен.

Плохо растворяется в воде. Зато хорошо растворяется в диэтиловом эфире и углеводородах.

Этилен по токсикологической характеристике относится к веществам 4-го класса опасности (малоопасным веществам) по ГОСТ 12.1.007.

Этилен — самое производимое органическое соединение в мире.

 


Физические свойства этилена (этена):

Наименование параметра: Значение:
Цвет без цвета
Запах со слабым запахом
Вкус без вкуса
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) газ
Плотность (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 1,178
Плотность (при 0 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 1,26
Температура плавления, °C -169,2
Температура кипения, °C -103,7
Температура вспышки, °C 136,1
Температура самовоспламенения, °C 475,6
Критическая температура*, °C 9,6
Критическое давление, МПа 5,033
Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных от 2,75 до 36,35
Удельная теплота сгорания, МДж/кг 46,988
Коэффициент теплопроводности (при 0 °C и атмосферном давлении 1 атм.), Вт/(м·К) 0,0163
Коэффициент теплопроводности (при 50 °C и атмосферном давлении 1 атм.), Вт/(м·К) 0,0209
Молярная масса, г/моль 28,05

* при температуре выше критической температуры газ невозможно сконденсировать ни при каком давлении.

 


Химические свойства этилена (этена):

Этилен — химически активное вещество. Так как в молекуле между атомами углерода имеется двойная связь, то одна из них, менее прочная, легко разрывается, и по месту разрыва связи происходит присоединение, замещение, окисление, полимеризация молекул.

Химические свойства этилена аналогичны свойствам других представителей ряда алкенов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

  1. 1. каталитическое гидрирование (восстановление) этилена:

CH2=CH2 + H2 → CH3-CH3 (kat = Ni, Pd, Pt, to).

  1. 2. галогенирование этилена:

CH2=CH2 + Br2 → CH2Br -CH2Br.

Однако при нагревании этилена до температуры 300 oC разрыва двойной углерод-углеродной связи не происходит – реакция галогенирования протекает по механизму радикального замещения:

CH2=CH2  + Br2 → CH2=CH-Br + HBr (t = 300 oC).

  1. 3. гидрогалогенирование этилена:

CH2=CH2 + HBr → CH3-CH2Br.

  1. 4. гидратация этилена:

CH2=CH2 + H2O → CH3-CH2ОН (H+, to).

Реакция происходит в присутствии минеральных кислот (серной, фосфорной). В результате данной химической реакции образуется этанол.

  1. 5. окисление этилена:

Этилен легко окисляется. В зависимости от условий проведения реакции окисления этилена могут быть получены различные вещества: многоатомные спирты, эпоксиды или альдегиды.

Например,

2CH2=CH2 + O2 → 2C2OH4 (kat = Ag, to).

В результате образуется эпоксид.

2CH2=CH2 + O2 → 2CH3-C(O)H (kat = PdCl2, CuCl, t =  200oС ).

В результате образуется ацетальдегид.

  1. 6. горение этилена:

CH2=CH2 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O.

В результате горения этилена происходит разрыв всех связей в молекуле, а продуктами реакции являются углекислый газ и вода.

  1. 7. полимеризация этилена:

nCH2=CH2 → (-CH2-CH2-)n (kat, to).

 


Получение этилена (этена). Химические реакции – уравнения получения этилена (этена):

Этилен получают как в лабораторных условиях, так и в промышленных масштабах.

В промышленных масштабах этилен получается в результате следующей химической реакции:

  1. 1. каталитическое дегидрирование этана:

CH3-CH3 → CH2=CH2 + H2 (kat = Pt, Ni, Al2O3, Cr2O3, to = 400-600 °C).

Этилен в лабораторных условиях получается в результате следующих химических реакций:

  1. 1. дегидратация этанола:

CH3-CH2-OH → CH2=CH2 + H2O (H2SO4 (conc), to = 170).

  1. 2. дегалогенирования дигалогенпроизводных этана:

CH3-CH2-Br + NaOH → CH2=CH2 + NaBr + H2O (to);

Cl-CH2-CH2-Cl + Zn → CH2=CH2 + ZnCl2.

Cl-CH2-CH2-Cl + Mg → CH2=CH2 + MgCl2.

  1. 3. неполное гидрирование ацетилена:

CH≡CH + H2 → CH2=CH2 (Pd, to).

  1. 4. дегидрогалогенирование галогенпроизводных алканов под действием спиртовых растворов щелочей:

CH3-CH2-Br + KOH → CH2 = CH2 + KBr + H2O.

 

Применение и использование этилена (этена):

– как сырье в химической промышленности для органического синтеза различных органических соединений: галогенпроизводных, спиртов (этанола, этиленгликоля), винилацетата, дихлорэтан, винилхлорида, окиси этилена, полиэтилена, стирола, уксусной кислоты, этилбензола, этиленгликоля и пр.,

– в производстве полимеров.

 

Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com

 

Еще технологии...













карта сайта

как получить этилен реакция ацетилен этен 1 2 вещество этилен кислород водород связь является углекислый газ бромная вода
уравнение реакции масса объем полное сгорание моль молекула смесь превращение горение получение этилена
напишите уравнение реакций этилен