Hidrocarburi nesaturate. Sunt numite hidrocarburi nelimitate, în moleculele cărora există legături duble sau triple între atomii de carbon. Cea mai simplă reprezentare a acestora este etilenă și acetilenă:
Etilenă C2H4 este un gaz incolor, cu un miros plăcut ușor, destul de solubil în apă. În aer, arde flacără ușor strălucitoare. Ars în arzătoare speciale, servește la producerea de temperaturi ridicate.
Etilenă este o materie primă foarte importantă pentru producerea unui număr de produse sintetice. Utilizarea etilenei se bazează pe activitatea sa chimică ridicată, exprimată în capacitatea sa de a reacționa cu adaosul. Dubla legătură din moleculele de etilenă sub influența diferitelor substanțe destul de ușor de rupt, există o legătură simplă, și datorită valențelor eliberat are loc conectarea de noi atomi sau grupări atomice. De exemplu, etilena atașează cu ușurință atomul de brom în locul dublei legături, trecând într-un compus dibromoetan saturat C2H4Br:
Reacțiile de adiție sunt caracteristice tuturor hidrocarburilor care au legături duble și triple în molecule.
Moleculele de etilenă au proprietatea nu numai de a atașa alți atomi sau grupuri de atomi pentru ei înșiși, ci și de a se conecta cu ei înșiși. Un astfel de proces are loc, de exemplu, dacă se comprimă puternic etilena (peste 1000 ° C) și se încălzește până la 200 ° C. În aceste condiții, moleculele de etilenă sunt conectate unul la celălalt, după cum se arată în următoarea diagramă:
Reacția poate fi reprezentată ca urmare a divulgării legăturilor duble într-un număr mare de molecule de etilenă, și ulterior îmbinat particulele formate cu valențele liberi (radicali bivalenți) într-o moleculă gigant.
Reacția combinării mai multor molecule într-o singură moleculă mare, care apare numai datorită legării legăturilor duble sau triple în loc, se numește polimerizare, iar produsul acestei reacții este un polimer.
Polimerul de etilenă se numește polietilenă. Acest solid alb, rezistent la acțiunea acizilor și a alcaliilor concentrați. Polietilenă are proprietăți mecanice și electrice de înaltă rezistență, ceea ce face posibilă utilizarea pe scară largă în industria electrică și radio, precum și pentru producția de țevi, materiale de tablă, diverse produse de uz tehnic și casnic. Peliculele din polietilenă se disting prin rezistența excepțională la gaz și apă.
Reacțiile de reacție de polimerizare ale diferiților compuși care conțin legături multiple sunt utilizate pe scară largă în industria chimică pentru a produce o varietate de produse sintetice - materiale plastice, fibre chimice, cauciucuri sintetice etc.
Etilenul este primul membru al unei serii de hidrocarburi etilenice sau olefine. Următorii membri ai acestei serii sunt propilena C3H6. butilen C4H8, etc.
Principala sursă de producere a etilenei și a omologilor săi este gazul de cracare a produselor petroliere. Cracking se referă la procesul de divizare a moleculelor mari de hidrocarburi în molecule mici, trecând prin încălzirea hidrocarburilor finale la 400-500 ° la presiune ridicată. De exemplu:
Cracarea produselor petroliere permite producerea de hidrocarburi cu punct de fierbere scăzut (de exemplu benzină) din hidrocarburi cu un punct de fierbere ridicat. La fisurare, împreună cu hidrocarburile finale, se obțin întotdeauna nesaturate.
hidrocarburi nesaturate care rezultă din cracarea și cantități semnificative conținute în uleiul de gaz liber, sunt găsirea utilizarea tot în sinteza organică ca materie primă pentru producția de materiale plastice, fibre chimice, alcooli sintetici, diverse materiale cauciucată, detergenți, solvenți și alte produse valoroase.
O hidrocarbură nesaturată foarte importantă, a cărei molecule conține un număr mare de legături duble, este cauciuc. Compoziția moleculei de cauciuc poate fi exprimată prin formula (C5H8) x. unde valoarea lui x este de la 1000 la 3000.
Cauciuc este un polimer de hidrocarbură izopren:
Așa cum se poate vedea din această schemă, atunci când izomerul este polimerizat, legătura dublă este deplasată.
Cauciucul se găsește în sucul de lapte al unor plante.
Un alt produs natural, gutta-percha, este, de asemenea, un polimer izoprenic, dar cu o configurație moleculară diferită.
Cauciucul brut al limeselor nu este suficient de puternic și, cu o ușoară scădere a temperaturii, devine fragil. Pentru a obține produsele fabricate din cauciuc, rezistența și elasticitatea necesare, se efectuează vulcanizarea (încălzirea cu sulf). Cauciucul vulcanizat se numește cauciuc.
Lipsa de cauciuc natural în țara noastră a necesitat elaborarea unei metode de obținere artificială a acestui material esențial pentru economia națională. Chimiștii sovietici au găsit și pentru prima dată în lume au realizat la scară industrială o metodă de producere a cauciucului sintetic.
Conform metodei lui Serghei Vasilievici Lebedev (1874-1934), materia primă pentru producția de cauciuc sintetic este o hidrocarbură nesaturată este butadienă CH2 = CH-CH = CH2. care este obținut din alcool, dar și din butan de petrol. Polimerizarea butadienelor conduce la formarea cauciucului butadienic sintetic:
butadienă-cauciuc sintetic
În prezent, industria noastră produce multe tipuri diferite de cauciuc sintetic, superior în unele proprietăți cauciucului natural.
Acetilena C2H2. Cel mai important dintre hidrocarburile în ale căror molecule există o legătură triplă este acetilenă H-C ≡ C-H, care este un gaz incolor obținut prin acțiunea apei pe carbură de calciu:
precum și cracarea în anumite condiții a metanului și a altor hidrocarburi saturate.
Deoarece acetilă aparține numărului de compuși endotermici, în timpul arderii sale se degajă o cantitate mare de căldură. Acest lucru permite utilizarea acetilenei pentru sudarea autogenă a metalelor.
Acetilena intră într-o varietate de reacții - adiție, polimerizare și altele. Prin utilizarea acetilenei ca materie primă în sinteze industriale în prezent pe scară largă desfășurate de produse importante, cum ar fi acidul acetic, un cauciuc sintetic, materiale plastice, diverși solvenți și așa mai departe.
În domeniul hidrocarburilor nesaturate, în special a acetilenei o mare importanță teoretică și practică a cercetărilor efectuate de Alexei Evgrafovich Favorsky (1860-1945) și a discipolilor săi. Favorsky a descoperit un număr mare de grupuri diferite de molecule în reacțiile chimice și a arătat cum pot fi controlate aceste procese.
Știi cum
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: