الكاديين: الخصائص الفيزيائية، الخواص الكيميائية وتطبيقاتها. الخصائص الفيزيائية للكاديين: الجدول، والصور، والأمثلة

اعتمادا على عدد من الروابط متعددة بين ذرات الكربون، يتم الافراج عن عدة فئات من الهيدروكربونات. دعونا نسكن بمزيد من التفصيل على مركبات ديين، وخصائص هيكلها، والخصائص الفيزيائية والكيميائية.

هيكل

ما هي الكاديين؟ الخصائص الفيزيائية لممثلي هذه الفئة من المركبات العضوية هي مماثلة لتلك التي من الألكانات و ألكينس. دينس لها الصيغة العامة CnH2n-2، السندات المعقدة، وبالتالي تنتمي إلى الهيدروكربونات غير المشبعة.

هذه السندات يمكن أن يكون موجودا في مواقع مختلفة، وتشكيل إصدارات مختلفة من دينيس:

• متراكمة في العديد من السندات على جانبين من ذرة كربون واحد؛
• مترافق (مترافق)، والتي بين الروابط المزدوجة هناك واحد واحد.
• معزولة، التي بين الروابط المزدوجة هناك عدة أنواع واحدة.

في هذه المواد، جميع الكربونات التي تقف على السندات المزدوجة هي في حالة الهجين sp2. ما هي خصائص الألكاديين؟ يتم تحديد الخصائص الفيزيائية لهذه المركبات بدقة من خلال ملامح هيكلها.

تسمية

وفقا لتسميات منهجية، ويسمى الهيدروكربونات ديين من قبل نفس المبدأ، وهو ما يسمى مركبات الإيثيلين. هناك بعض الخصائص المميزة التي يمكن تفسيرها بسهولة من خلال وجود اثنين من الروابط المزدوجة في جزيئاتها.

أولا، من الضروري تحديد أطول سلسلة الكربون في الهيكل العظمي الكربون، والتي يوجد فيها نوعان من الروابط المزدوجة. يتم اختيار الأساس للاسم لعدد من ذرات الكربون، ثم تضاف لاحقة -diene لذلك. تشير الأرقام إلى موقف كل وصلة، بدءا من أصغر.

على سبيل المثال، وفقا للتسمية المنهجية، مادة بنتاديين -1، 3 لديها البنية التالية:

H ₂ C = تش-تش = تش-تش _3.

في التسمية المنهجية، وهناك بعض الأسماء على قيد الحياة: ألين، ديفينيل، إيزوبرين.

أنواع الأيزوميرية

إن الكاديين، الذين تعتمد خواصهم الفيزيائية على عدد ذرات الكربون في الجزيء، لديهم عدة أنواع من الأيزومرية:

• مواقف السندات متعددة.
• هيكل الكربون؛
• نوع إنتيركلاس.

فلننتقل الآن إلى الأسئلة المتعلقة بتحديد عدد الأيزومرات في الهيدروكربونات ديين.

المهام ل إيسوميرس

"تحديد كمية المركبات الأيزومرية وتسمية الخصائص الفيزيائية للكاديين" - في الصف 10، والمناهج الدراسية في فصول الكيمياء العضوية تقدم للطلاب العديد من الأسئلة من هذا النوع. وبالإضافة إلى ذلك، يمكنك تلبية المهام المتعلقة الهيدروكربونات غير المشبعة في فحص دولة واحدة في الكيمياء.

على سبيل المثال، من الضروري الإشارة إلى جميع الأيزومرات من تكوين C ₄ H ₆ ، وأيضا لمنحهم اسما وفقا للتسمية المنهجية. أولا وقبل كل شيء، يمكنك أن تشكل جميع الكادينيين الذين الخصائص الفيزيائية مماثلة لمركبات الإيثيلين:

H ₂ C = تش-تش = تش _2.

هذا المركب هو مادة غازية غير قابلة للذوبان في الماء. وفقا لتسميات منهجية، فإنه سيكون اسم بوتادين -1،3.

عندما يتم نقل السندات متعددة على طول هيكل، فمن الممكن الحصول على أيزومر من النموذج التالي:

H ₃ C-تش = تش = تش ₂

ولها الاسم التالي: بوتادين -1،2

بالإضافة إلى الأيزومرات من موقف السندات متعددة، لتكوين C ₄ H ₆ ، يمكن أن ينظر إيسوميريسم إنتيركلاس، وهي ممثلة الطبقة ألكاين، ويمكن أيضا أن ينظر.

ملامح إعداد مركبات ديين

كيفية الحصول على الكاديين؟ ويمكن دراسة الخواص الفيزيائية والكيميائية لممثلي هذه الفئة على النحو الكامل فقط إذا كانت هناك طرق منطقية لمختبرهم وإنتاجهم الصناعي.

وبالنظر إلى حقيقة أن الإيبينيل والإيزوبرين هما الأكثر شعبية في الإنتاج الحديث، فلننظر في خيارات الحصول على بيانات الهيدروكربون ديين.

في الصناعة، يتم الحصول على هذه المركبات غير المشبعة خلال إزالة الهيدروجين من الألكانات المقابلة أو ألكينس على المحفز، وهو أكسيد الكروم (3).

يتم عزل المواد الخام لهذه العملية أثناء معالجة الغاز المصاحب أو من منتجات معالجة النفط.

تم تصنيع بوتادين -1،3 من الإيثانول في عملية نزع الهيدروجين والجفاف من قبل الأكاديمي ليبيديف. هذا هو الأسلوب الذي يفترض استخدام الزنك أو أكاسيد الألومنيوم كمحفز والتي تنتقل عند درجة حرارة 450 درجة مئوية، وقد استخدم كأساس للتوليف الصناعي للالفينيل. وفيما يلي معادلة هذه العملية:

2C ₂ H5OH ------ H ₂ C = تش-تش = تش ₂ + 2H ₂ O + H ₂ .

وبالإضافة إلى ذلك، فمن الممكن لعزل إيزوبرين و ديفينيل في كميات صغيرة عن طريق الانحلال الحراري من النفط.

ملامح الخصائص الفيزيائية

ما هي حالة تجميع الكلدينيات؟ الخصائص الفيزيائية، التي يحتوي جدولها على معلومات عن نقاط الانصهار والغليان، تشير إلى أن الممثلين السفلى لهذه الفئة هم الدول الغازية التي لها نقاط غليان وذوبان منخفضة.

مع زيادة في الوزن الجزيئي النسبي، هناك ميل إلى زيادة في هذه المعلمات، والانتقال مع حالة التجميع السائلة.

وسوف تساعدك على دراسة بالتفصيل الخصائص الفيزيائية للجدول ألكاديينس. يتم عرض الصورة التي تصور المنتجات التي تم الحصول عليها من هذه المركبات أعلاه.

الخصائص الكيميائية

وإذا نظرنا إلى الروابط المزدوجة (غير المترافقة) المعزولة، فلديها نفس قدرات هيدروكربونات الإثيلين النموذجية.

قمنا بتحليل الخصائص الفيزيائية للالكادينيين، وأمثلة على التفاعلات الكيميائية المحتملة على بوتادين -1.3.

المركبات التي لها روابط مزدوجة مترافقة لها تفاعل أعلى بالمقارنة مع الأنواع الأخرى من الديينات.

رد فعل الإضافة

لجميع أنواع دينيس، وردود الفعل من المجمع هي سمة مميزة. من بينها نلاحظ الهالوجنة. هذا التفاعل يؤدي إلى تحويل ديين إلى ألكين المقابلة. إذا تم أخذ الهيدروجين الزائد، فمن الممكن الحصول على الهيدروكربون النهائي. ونحن نمثل العملية في شكل معادلة:

H ₃ C-تش = تش = تش ₂ + 2H ₂ = H ₃ C-تش ₂ -CH ₂ -CH _3.

ويتضمن الهالوجين تفاعل مركب ديين مع جزيء ثنائي الذرة من الكلور واليود والبروم.

يتفاعل رد فعل الترطيب (إضافة جزيئات الماء) وهيدروهالوجين (للمركبات ال دينية التي لها رابطة مزدوجة في الموضع الأول) وفقا لقاعدة ماركوفنيكوف. جوهرها يكمن في حقيقة أنه عندما يتم كسر السندات، سيتم إرفاق ذرات الهيدروجين إلى تلك الذرات الكربون التي لديها كمية أقل من الهيدروجين، وذرات مجموعة الهيدروكسيل أو الهالوجين سيتم إرفاق هذه الذرات C التي يوجد فيها كمية أقل من الهيدروجين.

في تركيب ديين، يتم إرفاق مركب الإيثيلين أو جزيء ألكاين إلى ديين وجود روابط مزدوجة مترافق.

وتستخدم هذه التفاعلات في إنتاج المركبات الدورية المختلفة من شكل عضوي.

البلمرة في ممثلي مركبات ديين ذات أهمية خاصة. ترتبط الخصائص الفيزيائية للالكادينات وتطبيقاتها بهذه العملية. عندما يتم بلمرة، يتم تشكيل مركبات مطاطية عالية الجزيئية. على سبيل المثال، من بوتادين-1،3 فمن الممكن الحصول على مطاط البيوتادين وجود تطبيق صناعي واسع.

خصائص المركبات العينية الفردية

ما هي الخصائص الفيزيائية للكاديين؟ دعونا تحليل موجز ملامح إيزوبرين و ديفينيل.

البوتاديين -1،3 هو غاز الغاز وجود رائحة حادة محددة. هذا هو المركب الذي هو مونومر البداية لإنتاج اللاتكس والمطاط الاصطناعية والبلاستيك، والعديد من المركبات العضوية.

2-ميثيلبوتادين-1،3 (إيزوبرين) هو سائل عديم اللون وهو مكون هيكلي من المطاط الطبيعي.

2-كلوروبوتادين-1،3 (الكلوروبرين) هو سامة سامة، والذي هو أساس لتصنيع الفينيل ستيلين، والإنتاج الصناعي من المطاط الكلوروبرين الاصطناعية.

المطاط والمطاط

المطاط والمطاط هي المطاط الصناعي. هناك قسم من جميع المطاط في الاصطناعية والطبيعية.

المطاط الطبيعي هو كتلة مرنة للغاية، والتي يتم الحصول عليها من عصير حليبي. اللاتكس هو تعليق جزيئات صغيرة من المطاط في الماء الموجود في مثل هذه الأشجار الاستوائية مثل هيفيا البرازيلي، وأيضا في بعض النباتات.

يحتوي هذا البوليمر غير المشبع على تركيبة (C ₅ H ₈ ) n، حيث يتراوح متوسط الوزن الجزيئي بين 15،000 إلى 500،000.

خلال البحث تم تأسيس أن الوحدة الهيكلية للمطاط الطبيعي هي من الشكل -CH2-C = تش-CH2-.

وخصائصها المميزة الرئيسية، يمكن أن يلاحظ مرونة ممتازة، والقدرة على تحمل تشوهات ميكانيكية كبيرة، للاحتفاظ بالشكل بعد تمتد. المطاط الطبيعي هو قادرة على حل في بعض الهيدروكربونات، تشكيل حلول لزجة.

وعلى غرار مركبات ديين، فإنها قادرة على التفاعل مع تفاعلات الإضافة. كما مجموعة متنوعة من البوليمر إيزوبرين هو غوتا-بيرتشا. هذا المركب ليس لديه مرونة متزايدة، لأنه لديه اختلافات في هيكل الجزيئات.

المنتجات المصنوعة من المطاط لها بعض السلبيات. على سبيل المثال، في حالة زيادة درجة الحرارة، فإنها تصبح لزجة، وتغيير شكلها، فإنها تصبح هشة بشكل مفرط عندما تنخفض درجة الحرارة.

من أجل التخلص من هذه العيوب، والمنتجعات الصناعة إلى الفلكنة من المطاط. جوهر هذه العملية هو إعطائها مقاومة للحرارة، ومرونة في تجهيز الكبريت.

تتم العملية في درجات حرارة تتراوح بين 140-180 درجة مئوية في أجهزة خاصة. ونتيجة لذلك، يتم تشكيل المطاط، ومحتوى الكبريت التي تصل إلى 5٪. انها "خياطة" الجزيئات من المطاط، وتشكيل هيكل الشبكة. بالإضافة إلى الكبريت في تكوين المطاط، وهناك أيضا الحشو إضافية: الأصباغ والملدنات، ومضادات الأكسدة.

وفيما يتعلق بالطلب المرتفع في صناعة المنتجات المطاطية، يتم إنتاج الجزء الأكبر منه بطريقة تركيبية.