Alcanos, alcenos, alcinos são produtos químicos orgânicos. Todos eles são construídos a partir de elementos químicos como carbono e hidrogênio. Alcanos, alcenos, alcinos são compostos químicos que pertencem ao grupo dos hidrocarbonetos.
Neste artigo veremos os alcinos.
O que é isso?
Essas substâncias também são chamadas de hidrocarbonetos acetilênicos. A estrutura dos alcinos prevê a presença de átomos de carbono e hidrogênio em suas moléculas. A fórmula geral para hidrocarbonetos acetilênicos é: C H2n-2. O alcino simples mais simples é o etino (acetileno). Tem a seguinte fórmula química - С2Н2. Alcinos também incluem propino com a fórmula C3H4. Além disso, butina (C4H6), pentina (C5 H8), hexina (C6H10), heptina (C 7Н 12), octina (С8Н14), nonine (С9 Н16), Decin (С10Н18), etc. Todos os tipos de alcinos têm características semelhantes. Vamos dar uma olhada neles mais de perto.
Propriedades físicas dos alcinos
Em termos de suas características físicas, o acetilenohidrocarbonetos se assemelham a alcenos.
Em condições normais, os alcinos, cujas moléculas contêm de dois a quatro átomos de carbono, apresentam um estado gasoso de agregação. Aqueles em cujas moléculas existem de cinco a 16 átomos de carbono, em condições líquidas normais. Aqueles cujas moléculas contêm 17 ou mais átomos deste elemento químico são sólidos.
Alcinos derretem e fervem a uma temperatura mais alta do que alcanos e alcenos.
A solubilidade em água é insignificante, mas ligeiramente superior à dos alcenos e alcanos.
A solubilidade em solventes orgânicos é alta.
O alcino mais usado, o acetileno, tem as seguintes propriedades físicas:
- não tem cor;
- sem cheiro;
- em condições normais está em um estado agregado gasoso;
- é menos denso que o ar;
- ponto de ebulição - menos 83,6 graus Celsius;
Propriedades químicas dos alcinos
Nestas substâncias, os átomos estão ligados por uma ligação tripla, o que explica suas principais propriedades. Alcinos entram em reações deste tipo:
- hidrogenação;
- hidrohalogenação;
- halogenação;
- hidratação;
- queima.
Vamos vê-los um por um.
Hidrogenação
As propriedades químicas dos alcinos permitem que eles entrem em reações desse tipo. Este é um tipo de interação química em que uma molécula de uma substância liga átomos de hidrogênio adicionais a si mesma. Aqui está um exemplo de uma reação química no caso do propino:
2H2 + C3H4=C3N8
Esta reação ocorre em duas etapas. Na primeira molécula de propino anexa dois átomos de hidrogênio e na segunda - o mesmo número.
Halogenação
Esta é outra reação que faz parte das propriedades químicas dos alcinos. Como resultado, uma molécula de hidrocarboneto acetilênico liga átomos de halogênio. Estes últimos incluem elementos como cloro, bromo, iodo, etc.
Aqui está um exemplo de tal reação no caso do etino:
С2Н2 + 2СІ2=С2 N2SI4
O mesmo processo é possível com outros hidrocarbonetos acetilênicos.
Hidrohalogenação
Esta também é uma das principais reações que entram nas propriedades químicas dos alcinos. Está no fato de que a substância interage com compostos como HCI, HI, HBr, etc. Essa interação química ocorre em duas etapas. Vejamos esse tipo de reação usando etino como exemplo:
С2Н2 + NSI=С2Н 3СІ
С2Н2СІ + NSI=С2Н 4SI2
Hidratação
Esta é uma reação química que envolve interação com a água. Também ocorre em duas etapas. Vejamos com ethin como exemplo:
H2O + C2H2=C 2 H3OH
A substância que é formada após o primeiro estágioreação é chamada de álcool vinílico.
Devido ao fato de que, de acordo com a regra de Eltekov, o grupo funcional OH não pode ser localizado próximo à ligação dupla, ocorre um rearranjo de átomos, resultando na formação do acetaldeído a partir do álcool vinílico.
O processo de hidratação dos alcinos também é chamado de reação de Kucherov.
Combustão
Este é o processo de interação dos alcinos com o oxigênio em alta temperatura. Considere a combustão de substâncias deste grupo usando o acetileno como exemplo:
2C2N2 +2O2=2N2 O + 3C + CO2
Com excesso de oxigênio, acetileno e outros alcinos queimam sem formação de carbono. Neste caso, apenas óxido de carbono e água são liberados. Aqui está a equação para tal reação usando propino como exemplo:
4O2 + C3N4=2N2O + 3CO2
A combustão de outros hidrocarbonetos acetilênicos também ocorre de maneira semelhante. O resultado é água e dióxido de carbono.
Outras reações
Além disso, os acetilenos são capazes de reagir com sais de metais como prata, cobre, cálcio. Neste caso, o hidrogênio é substituído por átomos de metal. Considere este tipo de reação usando o exemplo de acetileno e nitrato de prata:
С2Н2 + 2AgNO3=Ag2C2 + 2NH4NÃO3 + 2H2O
Outro processo interessante envolvendo alcinos é a reação de Zelinsky. Esta é a formação de benzeno a partir do acetileno quando é aquecido a 600 graus Celsius.na presença de carvão ativado. A equação para esta reação pode ser expressa da seguinte forma:
3S2N2=S6N6
A polimerização de alcinos também é possível - o processo de combinar várias moléculas de uma substância em um polímero.
Receber
Alcinos, as reações com as quais discutimos acima, são obtidas em laboratório por vários métodos.
A primeira é a desidrohalogenação. A equação da reação fica assim:
C2H4Br2 + 2KON=С2 N2 + 2N2O + 2KBr
Para realizar tal processo, é necessário aquecer os reagentes, além de adicionar etanol como catalisador.
Também é possível obter alcinos a partir de compostos inorgânicos. Aqui está um exemplo:
CaC2 + H2O=C2H 2 + 2Ca(OH)2
O próximo método para obter alcinos é a desidrogenação. Aqui está um exemplo de tal reação:
2CH4=3H2 + C2H2
Este tipo de reação pode produzir não apenas etino, mas também outros hidrocarbonetos de acetileno.
Uso de alcinos
O alcino mais simples, o etino, é o mais utilizado na indústria. É amplamente utilizado na indústria química.
- Precisa de acetileno e outros alcinos para convertê-los em outros compostos orgânicos, como cetonas, aldeídos, solventes eoutros
- Também é possível obter substâncias a partir de alcinos que são utilizados na produção de borrachas, policloreto de vinila, etc.
- Acetona pode ser obtida do propino como resultado da reação de Kucherov.
- Além disso, o acetileno é usado na produção de produtos químicos como ácido acético, hidrocarbonetos aromáticos, álcool etílico.
- O acetileno também é usado como combustível com alto calor de combustão.
- Além disso, a reação de combustão do eteno é usada para soldar metais.
- Além disso, carbono técnico pode ser obtido usando acetileno.
- Além disso, esta substância é usada em luminárias independentes.
- O acetileno e vários outros hidrocarbonetos deste grupo são usados como combustível de foguete devido ao seu alto calor de combustão.
Isso encerra o uso de alcinos.
Conclusão
Como parte final, aqui está uma breve tabela sobre as propriedades dos hidrocarbonetos acetilênicos e sua produção.
| Nome da reação | Explicações | Exemplo de equação |
| Halogenação | Reação de adição de átomos de halogênio (bromo, iodo, cloro, etc.) por uma molécula de hidrocarboneto acetilênico | C4H6 + 2I2=С4 N6I2 |
| Hidrogenação | A reação de adição de átomos de hidrogênio por uma molécula de alcino. Ocorre em duas etapas. |
C3H4 +N2=S3N6 C3H6 + H2=C3N8 |
| Hidrohalogenação | Reação de adição de hidrohalogênios (HI, HCI, HBr) por uma molécula de hidrocarboneto acetilênico. Ocorre em duas etapas. |
C2H2 + HI=C2H3I C2H3I + HI=C2H 4 I2 |
| Hidratação | Reação baseada na interação com a água. Ocorre em duas etapas. |
C2N2 + H2O=C 2 H3OH C2H3OH=CH3-CHO |
| Oxidação completa (combustão) | Interação de hidrocarboneto de acetileno com oxigênio em temperatura elevada. O resultado é óxido de carbono e água. |
2C2H5 + 5O2=2H2 O + 4CO2 2C2N2 + 2O2=N2 O + CO2 + 3C |
| Reações com sais metálicos | Consiste no fato de que átomos de metal substituem átomos de hidrogênio nas moléculas de hidrocarbonetos de acetileno. | С2Н2 + AgNO3=C2Ag2 + 2NH4NÃO3 + 2H2O |
Alcinos podem ser obtidos em laboratório de três maneiras:
- de compostos inorgânicos;
- por desidrogenação da matéria orgânica;
- caminhodesidrohalogenação de substâncias orgânicas.
Então consideramos todas as características físicas e químicas dos alcinos, métodos para sua produção, aplicações na indústria.
