- Этилен (этен), получение, свойства, химические реакции
- Электронное и пространственное строение молекулы
- Видео
- Получение
- Получение этилена (этена). Химические реакции – уравнения получения этилена (этена):
- Получение этилена
- Примеры решения задач
- Какими двумя способами можно получить этилхлорид напишите уравнения соответствующих реакций
- №13. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:
Этилен (этен), получение, свойства, химические реакции
Электронное и пространственное строение молекулы
Атомы углерода находятся во втором валентном состоянии (sp 2 —гибридизация). В результате, на плоскости под углом 120° образуются три гибридных облака, которые образуют три σ-связи с углеродом и двумя атомами водорода; p-электрон, который не участвовал в гибридизации, образует в перпендикулярной плоскости π-связь с р-электроном соседнего атома углерода. Так образуется двойная связь между атомами углерода. Молекула имеет плоскостное строение.
Видео
Получение
- Этилен в лаборатории получают при нагревании смеси этилового спирта с концентрированной серной кислотой.
- Углеводороды ряда этилена можно получить также дегидрированием предельных углеводородов.
- На производстве этилен получают из природного газа и при процессах пиролиза нефти.
- Углеводороды ряда этилена можно получить при взаимодействии дигалогенопроизводных предельных углеводородов с металлами.
- При действии спиртовых растворов щелочей на галогенопроизводные отщепляется галогеноводород и образуется углеводород с двойной связью.
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. каталитическое дегидрирование этана :
Этилен в лабораторных условиях получается в результате следующих химических реакций:
- 2. дегалогенирования дигалогенпроизводных этана:
- 3. неполное гидрирование ацетилена:
- 4. дегидрогалогенирование галогенпроизводных алканов под действием спиртовых растворов щелочей:
Получение этилена
Способы получения этилена можно разделить на промышленные и лабораторные. В первом случае этен – это продуктдегидрирования этана, полученного при крекинге нефти.
В лабораторных условиях этилен можно получить при помощи дегидратации этанола (1), дегалогенированиямоно- и дигалогенпроизводных этана (2, 3) или при неполном гидрировании ацетилена (4):
Примеры решения задач
Задание Осуществите ряд превращений: этан → этен → этанол → этен → хлорэтан → бутан. Решение Для получения этена из этана необходимо использовать реакцию дегидрирования этана, которая протекает в присутствии катализатора (Ni, Pd, Pt) и при нагревании: С2H6 →C2H4 + H2. Получение этанола из этена осуществляют по реакции гидратации, протекающей водой в присутствии минеральных кислот (серной, фосфорной): С2H4 + H2O = C2H5OH. Для получения этена из этанола используют реакцию дегидротации: C2H5OH →(t, H2SO4) → C2H4 + H2O. Получение хлорэтана из этена осуществляют по реакции гидрогалогенирования: С2H4 + HCl → C2H5Cl. Для получения бутана из хлорэтана используют реакцию Вюрца: 2C2H5Cl +2Na → C4H10 + 2NaCl.
Задание Сколько граммов потребуется для бромирования 16,8 г алкена, если известно, что при каталитическом гидрировании такого же количества алкена присоединилось 6,72 л водорода? Каков состав и возможное строение исходного углеводорода? Решение Запишем в общем виде уравнения бромирования и гидрирования алкена: CnH2n + Br2 = CnH2nBr2 (1); CnH2n + H2 = CnH2n+2 (2). Рассчитаем количество вещества водорода: n = V / Vm; n(H2) = V(H2) / Vm; n(H2) = 6,72 / 22,4 = 0,3 моль, следовательно, алкена тоже будет 0,3 моль (уравнение 2), а по условию задачи это 16,8 г. Значит молярная масса его будет равна: M = m / n; M(CnH2n) = m(CnH2n) / n(CnH2n); M(CnH2n) = 16,8 / 0,3 = 56 г/моль, что соответствует формуле C4H8. Согласно уравнению (1) n(CnH2n) :n(Br2) = 1:1, т.е. n(Br2) = n(CnH2n) = 0,3 моль. Найдем массу брома: m = n×M; m(Br2) = n(Br2) × M(Br2); M(Br2) = 2×Ar(Br) = 2×80 = 160 г/моль; m(MnO2) = 0,3 × 160 = 48 г. Составим структурные формулы изомеров: бутен-1 (1), бутен-2 (2), 2-метилпропен (3), циклобутан (4). CH2=CH-CH2-CH3 (1); CH3-CH=CH-CH3 (2); CH2=C(CH3)-CH3 (3); C4H8 (4). Ответ Масса брома равна 48 г.
Источник
Какими двумя способами можно получить этилхлорид напишите уравнения соответствующих реакций
FOR-DLE.ru — Всё для твоего DLE 😉
Привет, я Стас ! Я занимаюсь так называемой «вёрсткой» шаблонов под DataLife Engine.
На своем сайте я выкладываю уникальные, адаптивные, и качественные шаблоны. Все шаблоны проверяются на всех самых популярных браузерх.
Раньше я занимался простой вёрсткой одностраничных, новостных и т.п. шаблонов на HTML, Bootstrap. Однажды увидев сайты на DLE решил склеить пару шаблонов и выложить их в интернет. В итоге эта парочка шаблонов набрала неплохую популярность и хорошие отзывы, и я решил создать отдельный проект.
Кроме шаблонов я так же буду выкладывать полезную информацию для DataLife Engin и «статейки» для веб мастеров. Так же данный проект будет очень полезен для новичков и для тех, кто хочет правильно содержать свой сайт на DataLife Engine. Надеюсь моя работа вам понравится и вы поддержите этот проект. Как легко и удобно следить за обновлениями на сайте?
Достаточно просто зарегистрироваться на сайте, и уведомления о каждой новой публикации будут приходить на вашу электронную почту!
Задание 1
Определите молекулярную формулу алкена, молярная масса которого в три раза больше, чем у этилена.
Дано: M(CnH2n)/M(C2H4)=3
Найти: формулу CnH2n — ?
Решение
M(CnH2n)=3•M(C2H4)=3•28 г/моль=84 г/моль
M(CnH2n)=n • Ar(C)+2n • Ar(H)=n • 12+2n • 1=14 n
Имеем уравнение: 14n=84, n=84:14=6, следовательно формула имеет вид C6H12
Ответ: C6H12
Задание 2
Назовите этиленовый углеводород по международной номенклатуре. 2-метилпропен
Задание 3
Каковы основные источники промышленного получения этиленовых углеводородов? Крекинг нефти (термический, каталитический) и пиролиз (сильное нагревание) алканов.
Задание 5
Как отличить друг от друга этан и этилен? Этилен, в отличие от этана, обесцвечивает бромную воду и раствор перманганата калия.
Напишите уравнение реакции.
CH2=CH2 + Br2 H₂O ⟶ BrCH2 — CH2Br
CH2=CH2 + [O] + H2O ⟶ CH2OH — CH2OH
Задание 6
В чём состоит основное отличие химических свойств предельных и непредельных углеводородов? Непредельные углеводороды, в отличие от предельных, способны к реакциям присоединения по кратной связи.
Задание 7
Напишите уравнения реакций пропена с водородом, бромом, хлороводородом и водой. Помните, что присоединение несимметричных реагентов происходит по правилу Марковникова.
CH3 — CH=CH2 + H2 кат. ⟶ CH3 — CH2 — CH3
CH3 — CH=CH2 + Br2 ⟶ CH3 — CHBr — CH2Br
CH3 — CH=CH2 + HCl ⟶ CH3 — CHCl — CH3
Задание 8
С каким жидким веществом при обычных условиях реагируют как алканы, так и алкены? С бромом.
Чем отличаются эти реакции? Реакция брома с алканами является реакцией замещения, а с алкенами — реакцией присоединения.
Задание 9
Объясните, почему химические свойства полиэтилена отличаются от свойств этилена. Полиэтилен, в отличие от этилена, не содержит кратных связей, поэтому для него характерны химические свойства предельных алканов.
Задание 10
Напишите уравнение реакции полимеризации:
а) пропена;
б) 1-хлорэтена.
Задание 11
Используя Интернет, подготовьте сообщение об областях применения и свойствах одного из полимеров:
1) полиэтилен,
Применение: производство плёнки, различной тары, труб, электроизоляции, термоклея, брони.
Свойства: малопрозрачное вещество, значительно легче воды (плотность примерно 0,92 г/см 3 ) , плохо проводит теплоту и электрический ток, при нагревании размягчается (80°C—120°C) , на ошупь немного жирный, напоминает парафин.
2) полипропилен,
Применение: производство мешков, тары, труб, деталей технической аппаратуры, пластиковых стаканчиков, плёнки для парников, теплиц, предметов домашнего обихода, нетканых материалов, электроизоляционного материала, в строительстве для вибро- и шумоизоляции.
Свойства: обладает большей механической прочностью (стойкий к стиранию) , более термостойкий (начинает размягчаться при 140°С, температура плавления 175°С) , почти не подвергается коррозионному растрескиванию.
3) поливинилхлорид.
Применение: производство линолеума, изоляционной ленты, непромокаемых плащей, искусственных кож, поливинилхлоридного волокна, грязезащитных ковриков, обувных пластикатов, мебельной кромки.
Свойства: отличается химической стойкостью к щелочам, минеральным маслам, многим кислотам и растворителям, в чистом виде не поддерживает горение на воздухе, обладает малой морозостойкостью (-15°C) и нагревостойкостью (66°C) .
Задание 12
При взаимодействии этилена с бромом образовалось 37,6 г дибромэтана. Какой объём этилена (н.у.) вступил в реакцию?
Дано: m(C2H4Br2)=37,6 г
Найти: V(C2H4)-?
Решение
1-й способ
Mr(C2H4Br2)=2•Ar(C)+4•Ar(H)+2•Ar(Br)= 2•12+4•1+2•80= 188, поэтому M(C2H4Br2)=1 88 г/моль
n( C2H4Br2 )=m( C2H4Br2 )/M( C2H4Br2 )=37,6 г : 188 г/моль=0,2 моль
Составляем уравнение реакции: C2H4 + Br2 ⟶ C2H4Br2
По уравнению реакции n(C2H4)/1=n(C2H4Br2)/1, поэтому
n( C2H4 )=n( C2H4Br2 )=0,2 моль
V( C2H4 )=n( C2H4 )•Vm=0,2 моль • 22,4 л/моль=4,48 л
2-й способ
1. Составим химическое уравнение:
х л 37,6 г
C2H4 + Br2 ⟶ C2H4Br2
22,4 л 188 г
Над формулами соединений C2H4 и C2H4Br2 записываем неизвестный объем этилена (х л) и приведенную в условии задачи массу дибромэтана (37,6 г), а под формулами соединений ― массу и объём соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. При н.у. 1 моль газа при н.у. занимает объем 22,4 л.
Mr(C2H4Br2)=2•Ar(C)+4•Ar(H)+2•Ar(Br)= 2•12+4•1+2•80= 188, поэтому M(C2H4Br2)=1 88 г/моль
2. Объём этилена рассчитываем с помощью пропорции:
х л / 22,4 л = 37,6 г / 188 г, отсюда
х=V( C2H4 )=22,4 л • 37,6 г : 188 г=4,48 л
Ответ: V( C2H4 )=4,48 л
Источник
№13. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:
а) Из метана при сильном нагревании можно получить ацетилен:
В присутствии катализатора ацетилен превращается в бензол (реакция тримеризации):
Бензол реагирует с хлором в присутствии хлорида железа, при этом образуется хлорбензол:
При сильном нагревании карбоната кальция с углеродом образуется карбид кальция:
При действии на карбид кальция воды получается ацетилен:
При гидрировании ацетилена в присутствии катализатора образуется этилен:
В результате присоединения к этилену хлороводорода образуется хлорэтан:
Бутен из хлорэтана можно получить в две стадии. Хлорэтан реагирует с натрием, при этом получается бутан (реакция Вюрца):
При дегидрировании бутана образуется смесь бутена-1 и бутена-2:
в) Этан из метана можно получить в две стадии. При хлорировании метана на свету образуется хлорметан:
При взаимодействии хлорметана с натрием образуется этан (реакция Вюрца):
Пропан из этана также можно получить в две стадии. При хлорировании этана образуется хлорэтан:
При реакции хлорэтана с хлорметаном в присутствии натрия образуется пропан:
Из пропана в две стадии можно получить гексан. При хлорировании пропана образуется смесь изомеров — 1-хлорпропана и 2-хлорпропана. Изомеры имеют разные температуры кипения и их можно разделить перегонкой.
При взаимодействии 1-хлорпропана с натрием образуется гексан:
При дегидрировании гексана можно получить циклогексан:
Циклогексан можно далее дегидрировать в бензол:
При взаимодействии бензола с азотной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты образуется нитробензол (реакция нитрования):
Решебник по химии за 10 класс (Г.Е.Рудзитис, Ф.Г.Фельдман, 2000 год),
задача №13
к главе «Глава V. Ароматические углеводороды (арены) (стр. 64) Вопросы».
Источник