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乙炔是最简单的炔烃,也叫乙炔。结构式为H-CC-H,结构简单式CHCH,最简式(也叫实验式)CH,分子式C2H2,乙炔的中心C原子被sp杂化。电子:C C: H乙炔的分子量为26.4,气体比重为0.91(Kg/m3),火焰温度为3150,热值为12800(kcal/m3)。纯乙炔在氧气中的燃烧速率为7.5,纯乙炔在空气中的燃烧速率约为2100度,在氧气中可达3600度。化学性质非常活泼,可以发生加成、氧化、聚合、金属取代等反应。
氧化反应
乙炔的燃烧
A.可燃性:
2ch5o 4co2ho(条件:点火)
现象:火焰明亮,充满烟雾,燃烧时火焰温度很高(3000)。它用于气焊和气割。这种火焰叫做氧乙炔火焰。
B.被KMnO4氧化:能使紫色酸性高锰酸钾溶液褪色。
ch2kmno3hso=2cokso2mnso4ho
加成反应
它能与溴、氢、HX等物质反应。
比如:
添加溴
现象:溴水褪色或溴CCl溶液褪色。
因此,酸性KMnO溶液或溴水可以用来区分炔烃和烷烃。
H2加法
ch chhch=ch
HX加法
例如ch ch HCl ch=chcl氯乙烯用于制备聚氯乙烯。
“聚合”反应
三个乙炔分子结合成一个苯分子;
由于乙炔和乙烯都是不饱和烃,它们的化学性质基本相似。在适当的条件下,三个乙炔分子可以聚合成一个苯分子。但苯的收率不高,副产物多。如果使用钯等过渡金属的化合物作为催化剂,乙炔和其他炔烃可以成功地生成苯及其衍生物。
在一定条件下,乙炔也可以像烯烃一样聚合成聚合物——聚乙炔。
在Ni(CN)2、80120和1.5MPa的条件下,四分子乙炔聚合生成环辛四烯。
金属取代反应(可用于乙炔的定性鉴定)
将乙炔引入溶解有金属钠的液氨中,释放出氢气。乙炔与银氨溶液反应生成白色乙炔银沉淀。
乙炔呈弱酸性,因为乙炔分子中的碳氢键是SP-S重叠形成的。碳氢化合物中的碳原子对电子的吸引力比较大,使得碳氢化合物之间的电子云密度远大于碳,使碳氢键产生极性,给出H,表现出一定的酸性。(pKa=25)
将硝酸银或氯化亚铜引入氨溶液中,可立即生成白色的乙炔银(AgCCAg)和棕红色的乙炔亚铜(CuCCCu)沉淀,可用于乙炔的定性鉴别。两种金属炔烃干燥时,受热或受撞击易发生爆炸。比如反应后要用盐酸或硝酸处理使其分解,以免发生危险。注意:乙炔在使用、储存和运输过程中应避免与铜接触。
酸碱反应
炔烃中CC的C为sp杂化,使CSP-H的键电子云更靠近碳原子,增强了C-H键的极性,使氢原子容易解离,呈现“酸性”。CC碳原子上附着的氢原子相当活泼,容易被金属取代,生成的炔烃金属衍生物称为炔烃。
CHCH Na CHCNa 1/2H2(条件液氨)
CHCH 2Na CNaCNa H2(有条件液氨,190~220)
CHCH NaNH2 CHCNa NH3
CHchc U2 cl 2(2 AgCl)2 NH 4 ohCCUCCU(CAGCAG)2 NH 4c L2 H2O(注:仅在三键有氢原子时发生,用于识别末端炔烃RHCH)。
其他化学特性
乙炔与铜、银、汞等金属或其盐类长时间接触,会生成乙炔铜(Cu2C2)、乙炔银(Ag2C2)等爆炸性混合物,受到摩擦和冲击会发生爆炸。因此,所有用于乙炔的设备都不能用银和含铜70%以上的铜合金制造。
本文到此结束,希望对大家有所帮助。