Alkadiener: fysiske egenskaper, kjemiske egenskaper og deres anvendelse. Fysiske egenskaper alkadiener: tabell, bilder, eksempler

dannelse

Avhengig av antall flere koblinger mellomkarbonatomer avgir flere klasser av hydrokarboner. La oss dvele på dien-forbindelsene, egenskapene i deres struktur, fysiske og kjemiske egenskaper.

struktur

Hva er alkadiens? De fysiske egenskapene til representanter for denne klassen av organiske forbindelser er lik de av alkaner og alkener. Diener har den generelle formelen SpN2n-2, komplekse bindinger, og er derfor umettede hydrokarboner.

Disse bindingene kan være plassert i forskjellige posisjoner, og danner forskjellige versjoner av dienene:

kumulert, hvor flere bindinger er på begge sider av et enkelt karbonatom;
konjugert (konjugert), der det er en enkeltbinding mellom dobbeltbindingene;
isolert, der det er flere enkeltarter mellom dobbeltbindingene.

I slike stoffer, står alle karboner veddobbeltbindinger er i sp2-hybrid tilstanden. Hvilke egenskaper har alkadien? De fysiske egenskapene til slike forbindelser bestemmes nøyaktig av egenskapene i deres struktur.

nomenklatur

I henhold til den systematiske nomenklaturen, dienHydrokarboner kalles av samme prinsipp, som gir navnet etylenforbindelser. Det er noen karakteristiske egenskaper som lett forklares av tilstedeværelsen av to dobbeltbindinger i deres molekyler.

Først må du identifisere karbonskjelettetDen lengste karbonkjeden, som har to dobbeltbindinger. I henhold til antall karbonatomer, er grunnlaget for navnet valgt, deretter er suffikset -diene lagt til det. Tallene angir posisjonen til hver lenke, og starter med det minste.

For eksempel, ifølge den systematiske nomenklaturen, har stoffet pentadien-1, 3 følgende struktur:

H₂С = СН - СН = СН - СН_3.

I den systematiske nomenklaturen finnes det noen bevarte navn: allen, divinyl, isopren.

alkadienes fysiske og kjemiske egenskaper

Typer isomerisme

Alkadiener, hvis fysiske egenskaper er avhengige av antall karbonatomer i et molekyl, har flere typer isomerisme:

flere bindingsposisjoner;
karbon skjelett;
interclass type.

La oss nå dvele på problemer knyttet til bestemmelsen av antall isomerer i dien-hydrokarboner.

Isomer oppgaver

"Bestem mengden av isomere forbindelser ogNavn på alkadiens fysiske egenskaper "- I klasse 10 i skoleplanen i organiske kjemi klasser blir studentene spurt mange spørsmål av samme art. I tillegg kan du møte oppgaver relatert til umettede hydrokarboner i en enkeltstående kjemisk eksamen.

For eksempel må du spesifisere alle isomerer av sammensetning C₄H₆og gi dem også navn etter systematisk nomenklatur. Først og fremst er det mulig å kompilere alle alkadiener, hvis fysiske egenskaper ligner etylenforbindelser:

H₂С = СН - СН = СН_2.

Denne forbindelsen er en gassformig substans som er uoppløselig i vann. I henhold til den systematiske nomenklaturen vil den bli kalt butadien -1,3.

Når du flytter en flerebinding i strukturen, kan du få isomeren av følgende form:

H₃С-СН = СН = СН₂

Den har følgende navn: butadien -1,2

I tillegg til isomerene av stillingen av en multiplebinding, for sammensetning C₄H₆ Interklasse isomeri kan også vurderes, nemlig representanter for alkynklassen.

Egenskaper ved fremstillingen av dienforbindelser

Hvordan få alkadien? De fysiske og kjemiske egenskapene til representanter for denne klassen kan studeres fullt ut dersom det er rasjonelle metoder for deres laboratorie- og industriproduksjon.

Gitt det faktum at divinyl og isopren er mest populære i moderne produksjon, vil vi vurdere alternativer for å skaffe disse dien-hydrokarbonene.

I industrien oppnås disse representanter for umettede forbindelser ved dehydrogenering av de tilsvarende alkaner eller alkener over katalysatoren, som er kromoksid (3).

Råmaterialer til denne prosessen blir utsendt under behandling av tilhørende gass eller fra petroleumsprodukter.

1,3 butadien ble syntetisert fra etanoli prosessen med dehydrering og dehydrering av akademiker Lebedev. Denne metoden, som involverer bruk av sink eller aluminiumoksider som en katalysator og foregår ved en temperatur på 450 grader Celsius, ble tatt som grunnlag for industriell syntese av divinyl. Ligningen for denne prosessen er:

2C₂H5OH ------ Н₂С = СН - СН = СН₂ + 2H₂O + H₂.

I tillegg er det mulig å isolere isopren og divil i små mengder ved pyrolyse av olje.

fysiske egenskaper av alkadienes eksempler

Funksjoner av fysiske egenskaper

I hvilken tilstand av aggregering er alkadiensene? Fysiske egenskaper, hvis tabell inneholder informasjon om smeltepunkt og kokepunkter, indikerer at de nedre delene av denne klassen er gassformige tilstander med lavtkokende og smeltepunkt.

Med en økning i den relative molekylvekten er det en tendens til at disse indikatorene øker, en overgang fra en flytende aggregativ tilstand.

Det vil hjelpe deg å studere i detalj de fysiske egenskapene til alkadienbordet. Bilder av produkter avledet fra disse forbindelsene er presentert ovenfor.

fysiske egenskaper av alkadiens klasse 10

Kjemiske egenskaper

Hvis vi vurderer isolerte (ikke-konjugerte) dobbeltbindinger, har de samme egenskaper som typiske etylenkolsyre.

Vi analyserte alkadiens fysiske egenskaper, eksempler på deres mulige kjemiske interaksjoner vil bli vurdert på butadien -1,3.

Forbindelser med konjugerte dobbeltbindinger har høyere reaktivitet sammenlignet med andre typer diener.

Sammenslåingsreaksjoner

Alle typer diener er preget av reaksjoner.tilkobling. Blant dem merker vi halogenering. Denne reaksjonen fører til omdannelse av dienen til den tilsvarende alken. Hvis hydrogen tas over, kan du få det begrensende hydrokarbonet. Forestill prosessen som en ligning:

H₃С-СН = СН = СН₂+ 2H₂= N₃C-CH₂CH₂CH_3.

Halogenering innebærer samspillet mellom en dien-forbindelse og et diatomisk molekyl av klor, jod, brom.

Hydreringsreaksjon (tilsetning av vannmolekyler) oghydrohalogenering (for dienforbindelser som har en dobbeltbinding i den første posisjonen) fortsetter i henhold til Markovnikov-regelen. Essensen er at når bindingen er brutt, vil hydrogenatomene feste seg til de karbonatomer som har en mindre mengde hydrogener, og atomer av hydroksylgruppen eller halogenet vil feste seg til de C-atomer som inneholder mindre mengde hydrogen.

I diensyntesen er molekylet av etylenforbindelsen eller alkynen festet til dienen som har konjugerte dobbeltbindinger.

Disse interaksjonene benyttes ved fremstilling av forskjellige sykliske forbindelser av de organiske artene.

Polymerisering i representanter for dienenforbindelser er spesielt viktig. De fysiske egenskapene til alkadiener og deres anvendelse er forbundet med denne prosessen. Under polymeriseringen dannes gummilignende høymolekylære forbindelser. For eksempel kan fra butadien-1,3, butadiengummi oppnås, med bred industriell anvendelse.

Kjennetegn ved individuelle dienforbindelser

Hvilke alkadiener har fysiske egenskaper? Vi analyserer kort funksjonene til isopren og divinyl.

Butadien -1,3 er en gassformig gass,har en merkelig lukt. Denne forbindelsen er den opprinnelige monomeren for fremstilling av latex, syntetisk gummi, plast, samt mange organiske forbindelser.

2-metylbutadien-1,3 (isopren) er en fargeløs væske, som er en strukturell komponent av naturgummi.

2-klorbutadien-1,3 (kloropren) er en giftig væske, som er grunnlaget for fremstilling av vinyl acetylen, industriell produksjon av syntetisk kloropren gummi.

Gummi og gummi

Gummi og gummi er elastomerer. Det er en deling av alle gummiene i syntetisk og naturlig.

Naturlig gummi er svært elastiskmasse, som er oppnådd fra melkesaften. Latex er en suspensjon av små partikler av gummi i vann, som finnes i tropiske trær som brasiliansk Hevea, så vel som i noen planter.

Denne umettede polymer har blandingen (C₅H₈) n, hvis gjennomsnittlige molekylvekt varierer fra 15 000 til 500 000.

I løpet av forskningen ble det etablert at den strukturelle enheten av naturgummi har formen -CH2-C = CH-CH2-.

Som hovedparten skiller det utEgenskaper kan bemerkes utmerket elastisitet, evnen til å tåle betydelig mekanisk deformasjon, for å opprettholde form etter strekking. Naturgummi kan oppløses i enkelte hydrokarboner, og danner viskøse løsninger.

I likhet med dienforbindelser kan detdelta i tilleggsreaksjoner. Gutta percha er en type isoprenpolymer. Denne forbindelsen har ingen økt elastisitet, siden den har forskjeller i strukturen av makromolekyler.

Produkter laget av gummi besittelsevisse ulemper. For eksempel, hvis temperaturen stiger, blir de klissete, forandrer sin form, og når temperaturen synker, blir de for sprø.

For å bli kvitt disse ulempene, gikk det i industrien til vulkanisering av gummi. Essensen av denne prosessen er å gi det varmebestandighet, elastisitet ved prosessering av svovel.

Prosessen foregår ved temperaturer i området140-180 ° C i spesielle enheter. Som et resultat dannes gummi hvor svovelinnholdet når 5%. Det "stikker" makromolekylene av gummi, danner en nettverksstruktur. I tillegg til svovel inneholder gummi også flere fyllstoffer: fargestoffer, myknere, antioksidanter.

På grunn av den høye industrielle etterspørselen etter gummiprodukter, produseres hoveddelen av det med syntetiske midler.