Что общего и в чем различие между молекулами этана этилена и ацетилена

Органическая химия — это химия углеводородов и их производных.

Основные положения теории строения органических соединений:

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-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 C_nH_2n+2, в молекулах которых атомы углерода связаны между собой простой (одинарной) σ-связью.

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:

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.

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:

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:

Источник

Разница между Ацетиленом и Этиленом

Ключевое различие между Ацетиленом и Этиленом состоит в том, что Ацетилен имеет тройную связь между двумя атомами углерода, тогда как Этилен имеет двойную связь между двумя атомами углерода.

Содержание

Что такое Ацетилен?

Ацетилен представляет собой органическое соединение, имеющее химическую формулу C₂H₂. Это самый простой алкин среди углеводородов. Алкин это соединение, имеющее тройную связь между двумя атомами углерода и соответственно ацетилен, также имеет тройную связь между двумя атомами углерода. Между этими атомами углерода есть две пи-связи и одна сигма-связь.

Химическая и молекулярная структура Ацетилена

Молекула ацетилена имеет линейную геометрию, так как один атом углерода может образовывать только четыре ковалентные связи (ацетилен имеет тройную связь и одинарную связь СН, что делает молекулу линейной). Следовательно, атомы углерода молекулы ацетилена sp-гибридизованы.

Химические свойства Ацетилена :

Ацетилен не может существовать в виде жидкости при атмосферном давлении. Таким образом, он не имеет фактической температуры плавления. Приведенная выше температура плавления фактически является тройной точкой ацетилена. Поэтому твердая форма ацетилена подвергается сублимации, а не плавлению. при этом т вердый ацетилен превращается в пар.

Основное применение ацетилена в резке металла, а также в сварочных процессах. Кислородно-ацетиленовое пламя — это высокотемпературное пламя, которое нагревается до 3150 °С и используется для резки металла и его сварки.

Что такое Этилен?

Этилен является органическим соединением, имеющим химическую формулу C₂H₄. У этилена два атома углерода, связанные друг с другом через двойную связь (пи-связь и сигма-связь). Следовательно, молекула этилена имеет два sp2-гибридизованных атома углерода. Молекула этилена имеет плоскую структуру.

Химические свойства Ацетилена Этилена:

Лабораторным путём Этилен получают при нагревании этилового спирта с серной кислотой (концентрированной)

Основным источником промышленного этилена является сырая нефть и природные газы. Существует три основных способа производства этилена:

Этилен применяется в качестве мономеров для производства полимеров, таких как полиэтилен, который производится путем аддитивной полимеризации. Полиэтилен является распространенным упаковочным материалом. Кроме того, в биологических системах этилен выполняет функции растительного гормона. Кроме того он стимулирует процесс созревания плодов, что имеет практическое применение в растениеводстве. Например при перевозке бананов применяется их газация этиленон для дозревания в процессе доставки и тем самым потребителю они приходят зрелые и в свежем виде.

Каковы сходства между Ацетиленом и Этиленом?

В чем разница между Ацетиленом и Этиленом?

Основная информация — Ацетилен против Этилена

Ацетилен и Этилен являются углеводородными соединениями с широким спектром применения. Разница между Ацетиленом и Этиленом заключается в том, что Ацетилен имеет тройную связь между двумя атомами углерода, тогда как Этилен имеет двойную связь между двумя атомами углерода.

Источник

Разница между ацетиленом и этиленом

В ключевое отличие между ацетиленом и этиленом заключается в том, что ацетилен имеет тройную связь между двумя атомами углерода, тогда как этилен имеет двойную связь между двумя атомами углерода.Назва

Содержание:

В ключевое отличие между ацетиленом и этиленом заключается в том, что ацетилен имеет тройную связь между двумя атомами углерода, тогда как этилен имеет двойную связь между двумя атомами углерода.

Названия ацетилен и этилен звучат похоже, но это разные углеводородные соединения. Однако у них есть и некоторые сходства. В этой статье описаны как сходства, так и различия между ацетиленом и этиленом.

Что такое ацетилен?

Химические свойства ацетилена

Некоторые химические факты об ацетилене следующие:

Более того, ацетилен не существует в жидком виде при атмосферном давлении. Таким образом, у него нет фактической точки плавления. Приведенная выше температура плавления на самом деле является тройной точкой ацетилена. Следовательно, твердая форма ацетилена подвергается сублимации, а не плавлению. Там твердый ацетилен превращается в пар.

Что такое этилен?

Этилен представляет собой органическое соединение, имеющее химическую формулу C₂ЧАС₄. Два атома углерода связаны друг с другом двойной связью (пи-связь и сигма-связь). Следовательно, молекула этилена имеет два sp2-гибридизированных атома углерода. Поскольку атом углерода может образовывать четыре химические связи, два атома водорода связаны с каждым атомом углерода одинарными связями. Тогда молекула этилена имеет плоскую структуру.

Вот некоторые химические факты об этилене:

Основным источником этилена является сырая нефть и природный газ. Для производства этилена из этих источников используются три основных процесса. Они есть;

В чем сходство ацетилена и этилена?

В чем разница между ацетиленом и этиленом?

Ацетилен против этилена

Ацетилен и этилен являются очень важными углеводородными соединениями из-за их широкого спектра применения. Разница между ацетиленом и этиленом заключается в том, что ацетилен имеет тройную связь между двумя атомами углерода, тогда как этилен имеет двойную связь между двумя атомами углерода.

Источник