Sifat kimia alkuna. Struktur, perolehan, aplikasi

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 05:30

Alkana, alkena, alkuna adalah bahan kimia organik. Semuanya dibangun dari unsur-unsur kimia seperti karbon dan hidrogen. Alkana, alkena, alkuna adalah senyawa kimia yang termasuk dalam golongan hidrokarbon.

Dalam artikel ini kita akan melihat alkuna.

Apa ini?

Zat ini juga disebut hidrokarbon asetilen. Struktur alkuna menyediakan keberadaan atom karbon dan hidrogen dalam molekulnya. Rumus umum untuk hidrokarbon asetilen adalah: C H_2n-2. Alkuna sederhana yang paling sederhana adalah etuna (asetilen). Ini memiliki rumus kimia berikut - ₂Н₂. Alkuna juga termasuk propina dengan rumus C₃H₄. Selain itu, butin (C₄H₆), pentine (C₅ H₈), heksin (C₆H₁₀), heptin (C ₇Н 12_{), oktin (С}8_Н14_{), nonin (} 9 Н₁₆), Decin (С₁₀Н_{18), dll. Semua jenis alkuna memiliki karakteristik yang mirip. Mari kita lihat mereka lebih dekat.}

Sifat fisika alkuna

Dalam hal karakteristik fisiknya, asetilenahidrokarbon menyerupai alkena.

Dalam kondisi normal, alkuna, yang molekulnya mengandung dua hingga empat atom karbon, memiliki keadaan agregasi gas. Mereka yang molekulnya terdiri dari lima hingga 16 atom karbon, dalam kondisi cair normal. Molekul yang mengandung 17 atom atau lebih dari unsur kimia ini adalah padatan.

Alkuna meleleh dan mendidih pada suhu yang lebih tinggi daripada alkana dan alkena.

Kelarutan dalam air dapat diabaikan, tetapi sedikit lebih tinggi daripada alkena dan alkana.

Kelarutan dalam pelarut organik tinggi.

Alkuna yang paling banyak digunakan, asetilena, memiliki sifat fisik sebagai berikut:

tidak memiliki warna;
tidak berbau;
dalam kondisi normal berada dalam keadaan agregat gas;
kurang rapat dari udara;
titik didih - minus 83,6 derajat Celcius;

Sifat kimia alkuna

Dalam zat ini, atom dihubungkan oleh ikatan rangkap tiga, yang menjelaskan sifat utamanya. Alkuna masuk ke dalam reaksi jenis ini:

hidrogenasi;
hidrohalogenasi;
halogenasi;
hidrasi;
membakar.

Mari kita lihat satu per satu.

Hidrogenasi

Sifat kimia alkuna memungkinkan mereka untuk masuk ke dalam reaksi jenis ini. Ini adalah jenis interaksi kimia di mana molekul suatu zat menempelkan atom hidrogen tambahan pada dirinya sendiri. Berikut adalah contoh reaksi kimia dalam kasus propina:

2H₂ + C₃H₄=C_{3 N}8

Reaksi ini terjadi dalam dua tahap. Pada molekul propina pertama mengikat dua atom hidrogen dan pada yang kedua - nomor yang sama.

Halogenasi

Ini adalah reaksi lain yang merupakan bagian dari sifat kimia alkuna. Akibatnya, molekul hidrokarbon asetilenat menempelkan atom halogen. Yang terakhir termasuk unsur-unsur seperti klorin, brom, yodium, dll.

Berikut adalah contoh reaksi seperti itu dalam kasus etin:

С₂Н₂ + 2СІ₂=₂ N₂SI₄

Proses yang sama dimungkinkan dengan hidrokarbon asetilena lainnya.

Hidrohalogenasi

Ini juga salah satu reaksi utama yang masuk ke sifat kimia alkuna. Itu terletak pada kenyataan bahwa zat berinteraksi dengan senyawa seperti HCI, HI, HBr, dll. Interaksi kimia ini terjadi dalam dua tahap. Mari kita lihat jenis reaksi ini menggunakan etin sebagai contoh:

С₂Н₂ + NSI=₂Н ₃СІ

С₂Н₂СІ + NSI=₂Н ₄SI₂

Hidrasi

Ini adalah reaksi kimia yang melibatkan interaksi dengan air. Itu juga berlangsung dalam dua tahap. Mari kita lihat dengan ethin sebagai contoh:

H₂O + C₂H₂=C _{2 H}3_OH

Substansi yang terbentuk setelah tahap pertamareaksi ini disebut vinil alkohol.

Karena fakta bahwa, menurut aturan Eltekov, gugus fungsi OH tidak dapat ditempatkan di sebelah ikatan rangkap, terjadi penataan ulang atom, akibatnya asetaldehida terbentuk dari vinil alkohol.

Proses hidrasi alkuna disebut juga reaksi Kucherov.

Pembakaran

Ini adalah proses interaksi alkuna dengan oksigen pada suhu tinggi. Perhatikan pembakaran zat golongan ini menggunakan asetilen sebagai contoh:

2C₂N₂ +2O₂=2N₂ O + 3C + CO₂

Dengan kelebihan oksigen, asetilena dan alkuna lainnya terbakar tanpa pembentukan karbon. Dalam hal ini, hanya karbon oksida dan air yang dilepaskan. Berikut adalah persamaan untuk reaksi tersebut menggunakan propina sebagai contoh:

4O₂ + C₃N₄=2N_{2O + 3CO}2

Pembakaran hidrokarbon asetilena lainnya juga terjadi dengan cara yang sama. Hasilnya adalah air dan karbon dioksida.

Reaksi lainnya

Juga, asetilena dapat bereaksi dengan garam logam seperti perak, tembaga, kalsium. Dalam hal ini, hidrogen digantikan oleh atom logam. Pertimbangkan jenis reaksi ini menggunakan contoh asetilena dan perak nitrat:

С₂Н₂ + 2AgNO3=Ag₂C₂ + 2NH₄TIDAK₃ + 2H₂O

Proses menarik lainnya yang melibatkan alkuna adalah reaksi Zelinsky. Ini adalah pembentukan benzena dari asetilena ketika dipanaskan hingga 600 derajat Celcius.dengan adanya arang aktif. Persamaan untuk reaksi ini dapat dinyatakan sebagai berikut:

3S₂N₂=S₆N₆

Polimerisasi alkuna juga dimungkinkan - proses penggabungan beberapa molekul zat menjadi satu polimer.

Terima

Alkuna, reaksi yang kita bahas di atas, diperoleh di laboratorium dengan beberapa metode.

Yang pertama adalah dehidrohalogenasi. Persamaan reaksi terlihat seperti ini:

C₂H₄Br₂ + 2KON=₂ N₂ + 2N₂O + 2KBr

Untuk melakukan proses tersebut, perlu memanaskan reagen, serta menambahkan etanol sebagai katalis.

Alkuna juga dapat diperoleh dari senyawa anorganik. Ini contohnya:

CaC₂ + H₂O=C₂H ₂ + 2Ca(OH)₂

Metode selanjutnya untuk mendapatkan alkuna adalah dehidrogenasi. Berikut adalah contoh dari reaksi tersebut:

2CH₄=3H₂ + C₂H₂

Jenis reaksi ini tidak hanya dapat menghasilkan etena, tetapi juga hidrokarbon asetilena lainnya.

Penggunaan alkuna

Alkuna yang paling sederhana, ethyne, adalah yang paling banyak digunakan dalam industri. Ini banyak digunakan dalam industri kimia.

Membutuhkan asetilena dan alkuna lainnya untuk mengubahnya menjadi senyawa organik lain seperti keton, aldehida, pelarut danlainnya
Dimungkinkan juga untuk mendapatkan zat dari alkuna yang digunakan dalam produksi karet, polivinil klorida, dll.
Aseton dapat diperoleh dari propina sebagai hasil dari reaksi Kucherov.
Selain itu, asetilena digunakan dalam produksi bahan kimia seperti asam asetat, hidrokarbon aromatik, etil alkohol.
Asetilen juga digunakan sebagai bahan bakar dengan panas pembakaran yang sangat tinggi.
Juga, reaksi pembakaran etin digunakan untuk mengelas logam.
Selain itu, karbon teknis dapat diperoleh dengan menggunakan asetilen.
Juga, zat ini digunakan dalam perlengkapan mandiri.
Asetilen dan sejumlah hidrokarbon lain dari golongan ini digunakan sebagai bahan bakar roket karena panas pembakarannya yang tinggi.

Ini mengakhiri penggunaan alkuna.

Kesimpulan

Sebagai bagian akhir, berikut adalah tabel singkat tentang sifat-sifat hidrokarbon asetilen dan produksinya.

Sifat kimia alkuna: tabel

Nama reaksi	Penjelasan	Contoh persamaan
Halogenasi	Reaksi adisi atom halogen (bromin, iodin, klorin, dll.) oleh molekul hidrokarbon asetilen	C₄H₆ + 2I₂=_{4 N}6_I2
Hidrogenasi	Reaksi adisi atom hidrogen oleh molekul alkuna. Terjadi dalam dua tahap.	C₃H₄ +N₂=S₃N₆ C₃H₆ + H₂=C_{3 N}8
Hidrohalogenasi	Reaksi adisi hidrohalogen (HI, HCI, HBr) oleh molekul hidrokarbon asetilen. Terjadi dalam dua tahap.	C₂H₂ + HI=C₂H_3Aku C₂H₃I + HI=C₂H ₄ Aku₂
Hidrasi	Reaksi berdasarkan interaksi dengan air. Terjadi dalam dua tahap.	C₂N₂ + H₂O=C _{2 H}3_OH C₂H₃OH=CH₃-CHO
Oksidasi sempurna (pembakaran)	Interaksi hidrokarbon asetilen dengan oksigen pada suhu tinggi. Hasilnya adalah karbon oksida dan air.	2C₂H₅ + 5O₂=2H₂ O + 4CO₂ 2C₂N₂ + 2O₂=N₂ O + CO₂ + 3C
Reaksi dengan garam logam	Terdiri dari fakta bahwa atom logam menggantikan atom hidrogen dalam molekul hidrokarbon asetilen.	С₂Н₂ + AgNO3=C₂Ag₂ + 2NH₄TIDAK₃ + 2H₂O