Температура кипения этана
Эта́н (лат. Ethanum ), C2H6 — органическое соединение, второй член гомологического ряда алканов. В природе содержится в составе природного газа, нефти и других углеводородах. По сравнению с метаном и пропаном более пожаро- и взрывоопасен. Малотоксичен. Обладает наркотическим действием, которое ослабляется ничтожной растворимостью в воде и крови. Класс опасности — четвёртый [1] .
Содержание
Физические свойства
Этан при н. у. — бесцветный газ, без запаха и вкуса. Молярная масса — 30,07. Температура плавления −182,81 °C, кипения −88,63 °C [2] . Плотность ρгаз.=0,001342 г/см³ или 1,342 кг/м³ (н. у.), ρжидк.=0,561 г/см³ (T=-100 °C). Давление паров при 0 °С — 2,379 МПа [3] . Нерастворим в воде.
Химические свойства
Химическая формула C2H6 (рациональная СН3СН3). Наиболее характерны реакции замещения водорода галогенами, проходящие по свободно радикальному механизму.
Термическое дегидрирование этана при 550—650 °С приводит к этилену, при температурах свыше 800 °С — к ацетилену (образуются также бензол и сажа). Прямое хлорирование при 300—450 °С — к этилхлориду, нитрование в газовой фазе даёт смесь (3:1) нитроэтана и нитрометана.
Физиологическое действие
Обладает слабым наркотическим и галлюциногенным действием (ослаблено за счёт низкой растворимости в жидкостях организма).
В промышленности
В промышленности получают из нефтяных и природных газов, где он составляет до 10 % по объёму. В России содержание этана в нефтяных газах очень низкое. В США и Канаде (где его содержание в нефтяных и природных газах высоко) служит основным сырьём для получения этилена.
В лабораторных условиях
Основное использование этана в промышленности — получение этилена.
Предположительно, на поверхности Титана (спутник Сатурна) в условиях низких температур (−180 °C) существуют целые озёра и реки из жидкой метано-этановой смеси [4] .
Температура кипения этана Эта́н (лат. Ethanum ), C 2 H 6 — органическое соединение, второй член гомологического ряда алканов. В природе содержится в составе природного газа, нефти и
Источник: xn--b1aeclack5b4j.xn--j1aef.xn--p1ai
Температура кипения этана
Эта́н — органическое соединение, член гомологического ряда алканов. В природе содержится в составе природного газа, нефти и других углеводородах. По сравнению с ме таном и пропаном более пожаро- и взрывоопасен. Малотоксичен. Обладает наркотическим действием , которое ослабляется ничтожной растворимостью в воде и крови. Класс опасности — четвертый, фор мула – C2H6.
Содержание
Свойства Править
Физические свойства Править
Этан при н. у. — бесцветный газ, без запаха и вкуса. Молярная масса — 30,07. Температура плавления −182,81 °C, кипения −88,63 °C. Плотность ρгаз.=0,001342 г/см³ или 1,342 кг/м³ (н. у.), ρжидк.=0,561 г/см³ (T=-100 °C). Давление паров при 0 °С — 2,379 МПа.
Химические свойства Править
Химическая формула C2H6 (рациональная СН3СН3). Наиболее характерны реакции замещения водорода галогенами, проходящие по свободно радикальному механизму.
Термическое дегидрирование этана при 550—650 °С приводит к этилену, при температурах свыше 800 °С — к ацетилену (образуются также бензол и сажа). Прямое хлорирование при 300—450 °С — к этилхлориду, нитрование в газовой фазе дает смесь (3:1) нитроэтана и нитрометана.
Физиологическое действие Править
Обладает слабым наркотическим действием (ослаблено за счет низкой растворимости в жидкостях организма).
Получение Править
В промышленности Править
В промышленности получают из нефтяных и природных газов, где он составляет до 10 % по объему. В России содержание этана в нефтяных газах очень низкое. В США и Канаде (где его содержание в нефтяных и природных газах высоко) служит основным сырьем для получения этилена.
В лабораторных условиях Править
Получение этана из иодметана:
Применение Править
Основное использование этана в промышленности — получение этилена.
Интересные факты Править
Предположительно, что на поверхности Титана (спутник Сатурна) в условиях низких температур (−180 °C) существуют целые озёра и реки из жидкой метано-этановой смеси.
Эта́н — органическое соединение, член гомологического ряда алканов. В природе содержится в составе природного газа, нефти и других углеводородах. По сравнению с ме таном и пропаном более пожаро- и взрывоопасен. Малотоксичен. Обладает наркотическим действием , которое ослабляется ничтожной…
Источник: ru.science.wikia.com
Углеводороды предельные и непредельные: метан, этан, этилен, ацетилен
Органическая химия — это химия углеводородов и их производных.
Основные положения теории строения органических соединений:
- Все атомы, образующие молекулы органического вещества, связаны в определённой последовательности согласно их валентностям.
- Свойства веществ зависят от строения молекул, т. е. свойства и строение взаимосвязаны между собой.
- Зная свойства вещества, можно установить его строение, и наоборот, химическое строение органического соединения может много сказать о его свойствах.
- Химические свойства атомов и атомных группировок не являются постоянными, а зависят от других атомов (атомных групп), находящихся в молекуле. При этом наиболее сильное влияние атомов наблюдается в случае, если они непосредственно связаны друг с другом.
Ниже приводятся основные термины, используемые в органической химии.
Изомерией называют явление существования органических соединений с одинаковым качественным и количественным составом, но с различными свойствами.
Изомерами называют химические соединения, имеющие одинаковый качественный и количественный состав, но разное химическое строение и разные свойства.
Структурной называют изомерию, вызванную наличием химических соединений с одинаковым составом, но с различным порядком связи структурных элементов. Различают изомерию углеродного скелета, изомерию положения заместителя или кратной связи.
Геометрическая, или цис-транс-изомерия, — явление существования веществ с различным расположением заместителей относительно двойной связи.
Геометрическая изомерия возможна как у соединений с двойной связью, так и у алициклических соединений.
Если одинаковые группы атомов располагаются по разные стороны от плоскости π-связи, то такие соединения называют транс-изомерами, если одинаковые группы атомов располагаются по одну сторону от плоскости -связи, то такие соединения называют цис-изомерами.
Вещества, обладающие сходным химическим строением и химическими свойствами, но отличающиеся между собой на одну или несколько CH2-групп, называют гомологами. Гомологи образуют гомологичные ряды. Свой гомологичный ряд существует для каждого класса органических соединений.
Химическую связь, максимальная электронная плотность которой находится на линии связывания ядер, называют σ-связью. Химическую связь, максимальная электронная плотность которой находится вне линии связывания ядер, называют π-связью.
В молекулах органических веществ атом углерода всегда находится в одном из трёх гибридных состояний с различными типами гибридизации:
sp 3 -гибридизация. При этой гибридизации происходит смешение одной 2s- и трёх 2p-орбиталей, в результате чего образуются четыре одинаковые sp 3 -гибридные орбитали. Валентный угол 109° 28′. Атом углерода, находящийся в состоянии sp 3 , связан с четырьмя другими атомами простыми (одинарными) связями. Все эти связи являются σ-связями.
sp 2 -гибридизация. При этой гибридизации происходит смешение одной 2s- и двух 2p-орбиталей, в результате чего образуются три одинаковые sp 2 -гибридные орбитали. Валентный угол 120°. Атом углерода, находящийся в состоянии sp 2 , связан с каким-либо другим атомом двойной связью, например: >C=C C=O; >C=N–. Одна из двойных связей является σ-связью, другая — π-связью.
sp-гибридизация. При этой гибридизации происходит смешение одной 2s- и одной 2p-орбитали, в результате чего образуются две одинаковые sp-гибридные орбитали. Валентный угол 180°. Атом углерода, находящийся в состоянии sp, связан с каким-либо другим атомом тройной связью, например: –C≡C–; –C≡N. Одна из тройных связей является σ-связью, две другие — π-связями.
Углеводородами называют органические вещества, состоящие только из углерода и водорода. По составу их классифицируют на насыщенные и ненасыщенные, по строению — на алифатические, циклические и ароматические.
Алканами называют предельные алифатические углеводороды, отвечающие общей формуле CnH2n+2, в молекулах которых атомы углерода связаны между собой простой (одинарной) σ-связью.
Родоначальником класса предельных углеводородов является метан, CH4. Он представляет собой газ без цвета и запаха, очень мало растворим в воде. Его температура кипения равна –162 °С, а температура плавления — –182 °С. Метан широко распространён в природе. Он образуется в результате разложения без доступа воздуха остатков животных и растительных организмов.
Метан — основной компонент природного газа, кроме того, его получают в качестве попутного газа при нефтедобыче.
Метан, как и другие представители предельных углеводородов, достаточно устойчивы химически. Они не взаимодействуют ни со щелочами, ни с кислотами (за исключением азотной), не реагируют с активными металлами.
Для метана прежде всего характерны реакции замещения, которые протекают по радикальному механизму. Этот механизм химической реакции подробнее изучают в курсе органической химии.
Взаимодействие метана с хлором протекает на свету или при температуре 300 °С. Иногда этот процесс может сопровождаться взрывом. При этом происходит последовательное замещение атомов водорода на хлор. В зависимости от соотношения в качестве основного продукта реакции могут образовываться различные хлорпроизводные:
При сгорании метана в кислороде или на воздухе выделяется углекислый газ, вода и значительное количество тепла:
Именно поэтому его используют в качестве дешёвого топлива.
Термическое разложение метана протекает по различным направления в зависимости от температуры:
При температуре около 800 °С в присутствии никелевого катализатора метан вступает во взаимодействие с водяными парами с образованием так называемого синтез-газа:
В дальнейшем из синтез-газа получают многочисленные продукты органического синтеза.
Этан — ближайший гомолог метана. Его брутто-формула C2H6, структурная формула H3C–CH3. Он представляет собой газ без цвета и запаха, очень мало растворим в воде. Его температура кипения равна –89 °С, а температура плавления –183 °С. Этан широко распространен в природе. В составе попутного газа встречается до 10—15% этана.
Так же, как и метан, этан вступает в реакции замещения:
На воздухе этан горит слабо светящимся пламенем:
Реакция дегидрирования, т. е. отщепление водорода, приводит к этилену:
Этан используют как исходное сырье для получения этилена, каучуков и т. д.
Этилен, брутто-формула C2H4, структурная формула H2C=CH2, представляет собой бесцветный газ, малорастворимый в воде. Его температура кипения равна –103,7 °С, а температура плавления –169,1 °С. Этилен в промышленности получают из этана или метана. Эти реакции были описаны выше. В лабораторной практике этилен получают с помощью реакции дегидратации (отщепления воды) от этилового спирта. Одновременно катализатором этого процесса и водоотнимающим средством является концентрированная серная кислота:
Для этилена характерны реакции присоединения. Он легко обесцвечивает раствор брома в воде или четырёххлористом углероде, присоединяет водород (реакция гидрирования), бромоводород (реакция гидробромирования) и воду (реакция гидратации):
Этилен широко применяют для синтеза различных органических веществ: этилового спирта, стирола, галогенпроизводных, полиэтилена, окиси этилена и т. д.
Ацетилен (этин), брутто-формула C2H2, структурная формула HC=CH, представляет собой бесцветный газ, немного растворимый в воде. Его температура кипения равна –83,8 °С.
Ацетилен в промышленности получают из метана (реакция описана выше) или этана. В лабораторной практике ацетилен получают с помощью реакции карбида кальция с водой или кислотами:
Для ацетилена прежде всего характерны реакции присоединения.
В присутствии катализаторов он легко присоединяет водород, образуя вначале этилен, а потом этан:
Ацетилен обесцвечивает раствор брома в воде или четырёххлористом углероде. При этом происходит последовательное присоединение брома по кратным связям:
Присоединение хлороводорода вначале приведет к образованию хлористого винила, а затем 1,1-дихлорэтана:
Ацетилен реагирует с водой с образованием уксусного альдегида (реакция Кучерова). Катализатором в данном процессе выступают соли ртути.
При сгорании ацетилена в кислороде развивается очень высокая температура, поэтому ацетилен-кислородное пламя используют для сварки и резки металлов:
Ацетилен имеет огромное значение как исходное вещество в органическом синтезе. Из ацетилена получают уксусный альдегид, который далее перерабатывают в уксусную кислоту и её различные эфиры; винилацетилен, перерабатываемый в хлоропрен и хлоропреновые каучуки; хлорвинил и поливинилхлорид; дихлорэтан, глицерин, винилацетат, поливинилацетатный клей.
Тренировочные задания
1. Для метана верны следующие утверждения:
1) его молекула образована атомом углерода в sp-гибридном состоянии
2) это низкокипящая жидкость, хорошо растворимая в воде
3) это низкокипящий газ, плохо растворимый в воде
4) является основным компонентом природного газа
5) легко реагирует с разбавленной серной кислотой
2. Для метана верны следующие утверждения:
1) его молекула образована атомом углерода в состоянии sp2-гибридизации
2) метан реагирует с парами разбавленной азотной кислоты
3) метан обладает характерным неприятным запахом
4) сгорает на воздухе с образованием угарного газа и воды
5) сгорает на воздухе с образованием углекислого газа и воды.
3. Для этана верны следующие утверждения:
1) это бесцветный газ, немного легче воздуха
2) это бесцветный газ, немного тяжелее воздуха
3) при его взаимодействии с водой образуется этиловый спирт
4) при его дегидрировании образуется этилен
5) все атомы углерода в нём — третичные
4. Для этана верны следующие утверждения:
1) оба атома углерода в его молекуле являются первичными
2) не реагирует с гидроксидом натрия
3) реагирует с серной кислотой
4) реагирует с метаном
5) обладает резким неприятным запахом
5. Для этилена верны следующие утверждения:
1) оба атома углерода в его молекуле находятся в состоянии sp2-гибридизации
2) плотность паров этилена равна плотности паров азота
3) не реагирует с водой
4) не сгорает в кислороде
5) не присоединяет хлор
6. Для этилена верны следующие утверждения:
1) при нормальных условиях это легкокипящая жидкость, хорошо растворимая в воде
2) оба атома углерода в его молекуле находятся в состоянии sp3-гибридизации
3) взаимодействует с водой с образованием уксусной кислоты
4) взаимодействует с бромной водой с образованием 1,2-дибромэтана
5) взаимодействует с водой с образованием этилового спирта
7. Для ацетилена верны следующие утверждения:
1) при нормальных условиях это газ, пары которого легче воздуха
2) при нормальных условиях это газ, пары которого тяжелее воздуха
3) не реагирует с бромом
4) реагирует с водой с образованием этанола
5) реагирует с водой с образованием уксусного альдегида
8. Для ацетилена верны следующие утверждения:
1) атомы углерода в его молекуле находятся в состоянии sp 2 -гибридизации и соединены двойной связью
2) атомы углерода в его молекуле соединены тройной связью и находятся в состоянии sp-гибридизации
3) при его сгорании в кислороде образуется угарный газ и вода
4) при его сгорании в кислороде образуется углекислый газ и вода
5) реагирует с азотом
Углеводороды предельные и непредельные: метан, этан, этилен, ацетилен Органическая химия — это химия углеводородов и их производных. Основные положения теории строения органических
Источник: himi4ka.ru
Полезная информация по химии
Свежие записи
Свежие комментарии
- Олег Кузовкин к записи Тайна сожженного трупа
- Марина к записи Биологическая роль химических элементов
- Михаил к записи Получение серной кислоты контактным методом
- егор к записи Получение концентрированной азотной кислоты
- егор к записи Получение концентрированной азотной кислоты
Этан С2Н6 − газ без цвета и запаха, впервые получен Кольбе в 1848 г. электролизом концентрированного раствора ацетата калия. Он выделяется при этом на аноде за счет взаимодействия разряжающихся там ацетат-ионов, т. е. радикалов уксусной кислоты, сопровождаемого отщеплением СО2.
Кольбе первоначально считал, что здесь образуется радикал метана − метил СН3. Однако вос литра этого соединения показывал, что оно обладает удвоенным молекулярным весом С2Н6. Метил-радикал чрезвычайно мало устойчив, поэтому метильные радикалы тотчас объединяются попарно, образуя соединение СН3−СН3.
Свободные радикалы СH3 впервые удалось получить Панету в 1929 г. термическим разложением Рb(СH3)4. При этом оказалось, что метильлые радикалы так неустойчивы, что, например, в атмосфере водорода при давлении 2 мм рт ст концентрация свободных метилов уще через 0,006 с падает вдвое, а через 0,1 с они практически исчезают. Поздней были получены также чрезвычайно малоустойчивые свободные радикалы − этил, пропил и фенил.
Еще в 1924 г. Хейн сделал вывод о промежуточном образовании свободной этильцой._группы С2Н5 при электролизе этилата натрия NаС2H5, растворенного в этилате цинка Zn(С2H5)2, на основании того, что при этом на аноде выделяются эквимолярные количества этана и этилена:
В еще большой мере, чем радикал этил, к диспропорционированию склонен радикал н-пропил (образование С3Н8 и С3Н6). Наряду с этим при более высокой температуре происходит распад с образованием радикала метила (С3Н7 → С2Н4 + СН3).
Технический метод получения этана заключается в гидрировании этилена. Этан находит применение в охладительной технике. В природе он встречается иногда среди газов, выделяющихся из нефтяных скважин. Этан, подобно метану, является насыщенным углеводородом. Он не реагирует с бромной водой. В воде этан мало растворим, зато значительно растворим в спирте. Он, как и метан, горит слабо светящимся пламенем, однако отличается от метана значительно большей сжижаемостью. Его критическая точка лежит выше комнатной температуры, в то время как метан может быть сжижен лишь после сильного охлаждения под давлением.
Этан С2Н6 − газ без цвета и запаха, впервые получен Кольбе в 1848 г. электролизом концентрированного раствора ацетата калия. Он выделяется при этом на аноде за
Источник: khimie.ru
Алканы, насыщенные углеводороды ( рус. алканы ; англ. alkanes ; нем. Alkane ) – Насыщенные ациклические углеводороды, имеющие общую формулу C n H 2n +2, их также называют парафинами. Большинство их химических реакций с различными реагентами начинается с разрыва связи С-Н, тогда как их распад при высоких температурах идет прежде по связям С-С. Алканы составляют значительную часть углеводородов нефтей и природных горючих газов. Из нефти и горючих газов выделены все алканы нормального строения, от метана до тритриаконтану (с 33 Н 68) включительно. Поскольку алканы содержат максимально возможное количество водорода в молекуле, то они характеризуются наибольшей массовой теплотой сгорания (энергоемкостью), а с ростом числа атомов массовая теплота сгорания алканов уменьшается (у метана 50207 кДж / кг). Вследствие низкой плотности объемная теплота сгорания алканов меньше, чем углеводородов другого строения с таким же количеством углеродных атомов в молекуле. По агрегатному составу алканы делятся на газообразные (С1-С4), жидкие (С5-С17) и твердые (начиная с С18), кристаллизующихся при 200 ? C.
Физические свойства
Г а з о п о д и б н а. способны с водой образовывать, особенно под давлением, молекулярные соединения – газогидраты, для которых температура разложения при давления 0,1 МПа и критическая температура соответственно равны: с метаном – 29 и 21,50 ? C, с этаном – 15,8 и 14,50 ? C, с пропаном 0 и 8,50 ? C. Такие гидраты часто вымерзают на внутренних стенках газопроводов. Гидраты – соединения, включения (клатраты) – представляют собой снигоподибни вещества, с общей формулой М n Н 2 О, где значение n изменяется от 5,75 до 17 в зависимости от состава газа и условий образования. Природные газы содержат в основном метан и менее 20% в сумме этана, пропана и бутана, примеси легкокиплячих жидких углеводородов – пентана, гексана и других. Кроме этого присутствуют в малом количестве оксид углерода (IV), азот, сероводород и инертные газы.
Р и д к а., Особенно нормального строения, могут в сравнительно мягких условиях окиснюватися кислородом воздуха. Они являются компонентами моторного топлива: бензина, газотурбинных (авиационных, наземных, морских) и дизельных.
Т в е р д а. выделяются из нефтяного сырья при производстве смазочных масел, поскольку они выкристаллизовываются елея, уменьшая подвижность и вызывая застывания при высоких температурах. Твердые алканы делятся на две группы веществ – собственно парафин и церезин.
До насыщенных углеводородов относятся метан CH 4, этан C 2 H 6 пропан C 3 H 8, бутан C 4 H 10 и многие другие, которые по своим химическим свойствам подобные метана. Легкие алканы, например, метан, этан, пропан и бутан – это бесцветные газы; более тяжелые – жидкости или твердые вещества. В природе они встречаются в природном газе и нефти. Поскольку алканы имеют только один ковалентная связь, они называются насыщенными.
Если формулы насыщенных углеводородов написать в ряд по возрастанию атомов углерода, то получим так называемый гомологический ряд насыщенных углеводородов, или углеводородов ряда метана. В этом ряду каждый последующий углеводород отличается от предыдущего наличием в составе молекулы одной и той же группы атомов CH 2.
Химический состав насыщенных углеводородов можно выразить одной общей формулой C n H 2n +2, где n – число атомов углерода, а 2n +2 – число атомов водорода. Названия насыщенных углеводородов имеют окончание-ан. Эти названия, за исключением первых четырех гомологов, состоящие из греческих названий числительных, которые показывают количество атомов углерода в молекуле углеводорода, и окончания-ан.
Алканы, насыщенные углеводороды ( рус. алканы ; англ. alkanes ; нем. Alkane ) – Насыщенные ациклические углеводороды, имеющие общую формулу C n H 2n +2, их также называют парафинами.
Источник: nado.znate.ru
Станьте первым!