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2021-10-24 19:28:46
工业乙炔
详细介绍:

工业乙炔

工业乙炔

乙炔(acetylene)最简单的炔烃,又称电石气。结构式h-c≡c-h,结构简式ch≡ch,最简式(又称实验式)ch,分子式 c2h2,乙炔中心c原子采用sp杂化。电子式 h:c┇┇c:h乙炔分子量 26.4 ,气体比重 0.91(kg/m3),火焰温度3150 ℃,热值12800 (千卡/m3) 在氧气中燃烧速度 7.5 ,纯乙炔在空气中燃烧2100度左右,在氧气中燃烧可达3600度。化学性质很活泼,能起加成、氧化、聚合及金属取代等反应。

氧化反应

a.可燃性:

2c?h? 5o?→4co? 2h?o(条件:点燃)

现象:火焰明亮、带浓烟,燃烧时火焰温度很高(>3000℃),用于气焊和气割。其火焰称为氧炔焰。

b.被kmno4氧化:能使紫色酸性高锰酸钾溶液褪色。

c?h? 2kmno? 3h?so?=2co? k?so? 2mnso? 4h?o

加成反应

可以跟br?、h?、hx等多种物质发生加成反应。

如:

与br?的加成

现象:溴水褪色或br?的ccl?溶液褪色

所以可用酸性kmno?溶液或溴水区别炔烃与烷烃。

与h2的加成

ch≡ch h? → ch?=ch?

与hx的加成

如:ch≡ch hcl →ch?=chcl氯乙烯用于制聚氯乙烯

“聚合”反应

三个乙炔分子结合成一个苯分子:

由于乙炔与乙烯都是不饱和烃,所以化学性质基本相似。在适宜条件下,三分子乙炔能聚合成一分子苯。但苯的产量不高,副产物又多。如果利用钯等过渡金属的化合物作催化剂,乙炔和其他炔烃可以顺利地生成苯及其衍生物。

在一定条件下,乙炔也能与烯烃一样,聚合成高聚物——聚乙炔。

在ni(cn)2,80~120℃,1.5mpa条件下,4分子乙炔聚合主要生成环辛四烯。

金属取代反应(可用于乙炔的定性鉴定)

将乙炔通入溶有金属钠的液氨里有氢气放出。乙炔与银氨溶液反应,产生白色乙炔银沉淀。

乙炔具有弱酸性,因为乙炔分子里碳氢键是以sp-s重叠而成的。碳氢里碳原子对电子的吸引力比较大些,使得碳氢之间的电子云密度近碳的一边大得多,而使碳氢键产生极性,给出h 而表现出一定的酸性。(pka=25)

将其通入硝酸银或氯化亚铜氨水溶液,立即生成白色乙炔银(agc≡cag)和棕红色乙炔亚铜(cuc≡ccu)沉淀,可用于乙炔的定性鉴定。这两种金属炔化物干燥时,受热或受到撞击容易发生爆炸,如反应完应用盐酸或硝酸处理,使之分解,以免发生危险。注意:乙炔在使用贮运中要避免与铜接触。

酸碱反应

炔烃中c≡c的c是sp杂化,使得csp-h的σ键的电子云更靠近碳原子,增强了c-h键极性使氢原子容易解离,显示“酸性”。连接在c≡c碳原子上的氢原子相当活泼,易被金属取代,生成炔烃金属衍生物叫做炔化物。

ch≡ch na → ch≡cna 1/2h2(条件液氨)

ch≡ch 2na → cna≡cna h2 (条件液氨,190℃~220℃)

ch≡ch nanh2 → ch≡cna nh3

ch≡ch cu2cl2 (2agcl) 2nh4oh → ccu≡ccu(cag≡cag)↓ 2nh4cl 2h2o(注意:只有在三键上含有氢原子时才会发生,用于鉴定端基炔rh≡ch)。

其他化学特性

乙炔与铜、银、水银等金属或其盐类长期接触时,会生成乙炔铜(cu2c2)和乙炔银(ag2c2)等爆炸性混合物,当受到摩擦、冲击时会发生爆炸。因此,凡供乙炔使用的器材都不能用银和含铜量70%以上的铜合金制造。


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