Қанықпаған көмірсутектер. Этилен

Құрамындағы көміртек атомдары еселі байланыстар (қос және үш) арқылы жалғасқан қанықпаған көмірсутектерді қарастырамыз. Қанықпаған көмірсутектердің үш түрі болады. Олардың қарапайым өкілдері: этилен, бутадиен, ацетилен. Қанықпаған қосылыстар көмірсутектер арасында кең тараған, практикалық маңызы зор топты құрайды. Қаныққан көмірсутектер қатарының метаннан басталатыны тәрізді, қанықпаған көмірсутектері үлкен тобының қарапайым өкілі этилен болып табылады.

Этилен

Этиленнің (этеннің) С₂Н₄ құрамында бір қос байланыс бар. Этиленнің құрылымдық формуласы: СН₂ = СН₂.

Этилен молекуласының құрылысын шарөзекті модельмен бейнелеуге болады. Этилен молекуласында әр көміртек атомы екі сутек атомдарымен дара байланыстармен байланысады және өзара қос байланыс арқылы жалғасады.

Этиленді алу

Химиялық белсенді болғандықтан қанықпаған көмірсутектер таза күйінде табиғатта өте сирек кездеседі. Этилен қатарының көмірсутектерін жоғары температурада сутек бөле отырып, алкандарды айыру арқылы алады. Мысалы, этаннан этилен алуды қарастырайық: С₂Н₆ → С₂Н₄ + Н₂

Сутек бөліне жүретін айырылу реакциялары дегидрлену реакциялары деп аталады.

Физикалық қасиеттері

Этилен — түссіз, иісі жоққа тән, ауадан аздап жеңілдеу, суда нашар еритін, жанғыш газ.

Химиялық қасиеттері

1. Құрамы метан сияқты көміртек пен сутектен тұратындықтан этиленнің жануы нәтижесінде де су мен көміртек (IV) оксиді түзіледі. Этилен ауада жарқыраған жалын шығарып жанады: С₂Н₄ + 3О₂ → 2СО₃ + 2Н₂О

2. Қанықпаған көмірсутектерге қосылу реакциялары тән. Құрамында қанықпаған қос байланыс болғандықтан, этилен қосылу реакцияларына оңай түсіп, атомдарды және атом топтарын қосып алады. Реакция нәтижесінде этан немесе оның туындылары түзіледі және көмірсутек молекуласындағы қос байланыстың біреуі оңай үзіліп, дара байланыс қалады.

а) Өршіткі (никель, платина) қатысында этилен сутекті қосып алып этанға айналады: Немесе осы реакцияны ықшамдап жазсақ:

С₂Н₄ + Н₂ → С₂Н₆

Сутек қосыла жүретін, реакция гидрлену реакциясы деп аталады.

ә) Этилен галогендерді қосып алады. Ол броммен әрекеттескенде бромның қызыл қоңыр түсі жойылып, түссіз дибромэтан түзіледі:

СН₂ = СН₂ + Вr₂ → ВrСН₂ — СН₂Вr

немесе

С₂Н₄ + Вr₂ → С₂Н₄Вr₂ (дибромэтан)

Бұл этиленнің сапалық реакциясы, бромның түссізденуі бойынша этиленнің бар-жоғын анықтауға болады.

Этиленге хлор қосып, дихлорэтан С₂Н₄Cl₂ алуға да болады.

б) Этилен қос байланыс арқылы су молекуласын қосып алып, этил спиртін түзеді: Н₂С = СН₂ + Н—ОН → Н₃С — СН₂ОН немесе С₂Н₅ОН

Бұл реакцияның өнеркәсіптік маңызы зор. Қазақстанда Шымкент пен Атырау химия зауыттарында осы реакция бойынша этиленнен этил спирті алынады.

3. Этилен полимерлену реакциясына түседі. Молекула құрамындағы қос байланыстың біреуінің үзілуі нәтижесінде этилен молекулалары өзара тізбектеліп қосылып, полиэтилен түзеді:

mСН₂ = СН₂ → ... — СН₂ — СН₂ — СН₂ — СН₂ — СН₂ — СН₂ — ...

Этиленнің полимерлену реакциясын қысқартып былай жазуға болады: nСН₂ = CH₂ (-СН₂ - СН₂ -)_n

Бірдей молекулалардың қосылып үлкенірек молекула түзу процесі — полимерлену реакциясы деп аталады. Бұндай реакция нәтижесінде түзілетін өнім полимер деп аталады.

Грекше поли — "көп", мерос — "бөлшек" деген мағынаны білдіреді. Полимерлер бірнеше мыңдаған атомдардан тұрады. Формуладағы n жақша ішіндегі қарапайым буындардың санын көрсетеді. Реакцияның жүру жағдайына байланысты қарапайым буындардың саны 10 000-нан да артық болуы мүмкін.

Этилен мен оның туындыларының қолданылуы

Этиленнің жеміс-жидектердің пісуін тездететін ерекше қасиеті бар. Алмұрт, қызанақ, қауын, лимон сияқты ауылшаруашылық өнімдерін шала піскен күйінде жинап алып, жабық қойма ауасына этилен жібереді. Осылай алынған өнімдер сақтағанда бұзылмайды.

Этиленнен тұрмыс пен техникаға аса қажетті полиэтилен, этил спирті, хлорэтан, дихлорэтан, т.б. заттар алынады.

Полиэтилен — диэлектрик, сондықтан оқшаулағыш материал ретінде электротехникада қолданылады. Су мен газды өткізбейтін болғандықтан, полиэтилен тағамдық, өнімдер мен әр түрлі бұйымдарды орап сақтауға және үлпек қабыршықтар мен құбырлар жасауда қолданылады. Сонымен қатар жылыжайлар мен саяжайларда шынының орнына кеңінен пайдаланылады.

Этил спирті медицинада, тамақ, химия өнеркәсіптерінде кеңінен пайдаланылатын зат. Одан көксағыз (каучук), резеңке, т.б. заттар алынады. Этилен қатарындағы көмірсутектер химиялық активтігі жоғары болғандықтан, көптеген органикалық заттар синтезі үшін бағалы шикізат болып табылады, сондықтан олар жанармай ретінде қолданылмайды. Органикалық заттар алуға әсіресе этилен кеңінен пайдалынады.Дихлорэтан – нашар тұтанатын, ұшқыш сұйықтық. Көптеген органикалық заттар жақсы еритін болғандықтан, ол нымды(смоланы) еріту үшін, тоқыма материадарын тазарту т.б. үшін қолданылады. Дихлорэтан ағзаға әсер етуші зат ретінде, ауыл шаруашылығында астық қоймаларын тазарту үшін және жүзімнің филликсерасымен күресу үшін қолданылады. Шайырларды ерітуде, текстил материалдарын тазартуда пайдаланылады.

Хлорэтанның тез буланып кетіп, орнын қатты суытатын қасиеті бар. Осы қасиетіне байланысты хлорэтан медицинада жеңіл операциялар жасаған кезде пайдаланылады.

Этанол(этил спирті) өндіру этиленнің суды қосып алуына да негізделген, ал этил спирті көп мөлшерде синтездік каучук алу үшін жұмсалады. Этилен мен пропиленнің полимерленуі арқылы техникада және тұрмыста кеңінен тамаша кеңінен қолданылатын полиэтилен және полипорпилен алады. Және жеміс-жидектердің(қызан, алмұрт, қауын, лимон, т.б.) пісуін тездететін этиленнің тамаша қасиеті де іс жүзінде қолданыла бастады. Жемістерді жақсы сақтау мақсатымен, оларды піспеген күйінде қоймаға тасып, сол жерде пісіреді, ол үшін жабық қойма ауасына аз мөлшерде этилен араластырады.

<ref>Химия: Жалпы білім беретін мектептің 9-сыныбына арналған оқулық. Өңделген, толықтырылған 2-бас. / Н. Нұрахметов, К. Сарманова, К. Жексембина, т.б. - Алматы: "Мектеп" баспасы, 2009. — 208 бет: суретті. ISBN 9965-36-702-7</ref>

Дереккөздер

<references/>

{{#invoke:Message box|ambox}}{{#if:||{{#if:||}}}}

{{#invoke:Message box|ambox}}{{#if:||{{#if:|[[Санат:Еш медиа файлы жоқ мақалалар/{{{1}}}]]|}}}}Үлгі:Chem-stub