Отдельные представители олефинов

Этилен (этен) – бесцветный газ со слабым запахом и сладковатым вкусом. Температура воспламенения на воздухе 546С. Растворяется 0,25 объемов С₂Н₄в 1 объеме воды и 3,59 объемов в этаноле. Пределы взрывоопасных концентраций в воздухе: 3 об. % (нижний) – 34 об. % (верхний). Используется для получения полиэтилена (до 40 %), этанола (25 %), окиси этилена (10 %).

Пропилен (пропен). Бесцветный горючий газ со слабым запахом. Температура самовоспламенения 45,5С, пределы взрываемости в смеси с воздухом – 2,0 об. % (нижний) – 11,1 об. % (верхний). Содержится в значительных количествах в газах крекинга нефти и пиролиза нефтепродуктов.

Используется для получения изопрена

акрилонитрила (СН₂=ССN), ацетальдегида, изопропилового спирта, полипропилена и др.

Экологические характеристики

В окружающую среду алкены попадают при техногенных выбросах многочисленных нефтехимических, нефтеперерабатывающих и химических предприятий, при сварочных работах, в процессах, связанных с использованием бутадиенового каучука. В воде они нестабильны, но при низких температурах сохраняются без превращения 10 суток. Обладают наркотическим действием. В силу более высокой растворимости в воде их наркотический эффект выражен сильнее, чем у предельных углеводородов.

ПДК_м.р.и ПДК_с.с.соответственно раны: для этилена – 3 мг/м³и 3 мг/м³; для пентена – 3 мг/м³и 3 мг/м³; для 1-пентена – 1,5 мг/м³и 1,5 мг/м³; для гексенов – 0,4 мг/м³и 0,085 мг/м³.

Запах этилена человек ощущает при С > 0,02 мг/л, быстрый наркоз от него без заметной предварительной стадии возбуждения наступает при 80 об. % в смеси с кислородом. Запах пропилена человек ощущает при С > 0,017 мг/л. При содержании С₃Н₆в воздухе порядка 15 об. % через 30 минут наступает потеря сознания, в присутствии 24 об. % – смерть через 3 минуты.

Задачи по теме

Задача 1.Найти массу бромалкана, полученного при взаимодействии 8,4 г алкена с избытком бромоводорода, если масса брома в молекуле продукта в 11,43 раза больше массы водорода.

Запишем уравнение реакции в общем виде.

C_kH_2k + HBr  C_kH_2k+1Br

Откуда следует:

,

где М(Br) = 80,M(H) = 1. Тогда уточненное уравнение реакции имеет вид:

C₃H₆ + HBr  C₃H₇Br.

Следовательно: n(C₃H₆) =n(C₃H₇Br);

m(C₃H₇Br) = n(C₃H₇Br)  M(C₃H₇Br) ;

m(C₃H₇Br) = 24,6 г.

Задача 2.Для полного сгорания 0,448 л алкенового углеводорода (объем пересчитан на нормальные условия) потребовалось 3,84 г кислорода. Написать уравнение прошедшей реакции.

Напишем уравнение реакции в общем виде.

C_kH_2k+ kCO₂+kH₂O

n(= 0,02 моль;

n(O₂) = 0,12 моль,

V_m– молярный объем любого газа при заданных условиях.

Учтем, что величина стехиометрического коэффициента перед кислородом равна отношению количеств вещества кислорода и углеводорода, принявших участие в реакции. Тогда:

; k= 4.

Уточненное уравнение реакции имеет вид:

С₄Н₈+ 6О₂4СО₂+ 4Н₂О.

Задача 3.Написать уравнение реакции взаимодействия алкена с водой, если для полной гидратации 14 г исходного продукта потребовалось 3,6 г Н₂О.

Запишем уравнение реакции в общем виде:

C_kH_2k + HОН  C_kH_2k+1ОН.

В соответствии с ним имеем:

n(C_kH_2k) =n(H₂O);n(H₂O) =m(H₂O) /M(H₂O) = 3,6 / 18 = 0,2 моль.

m(C_kH_2k) = n(C_kH_2k)  M(C_kH_2k).

Откуда:

;

M(C_kH_2k) = 70 г/моль.

Из общей формулы гомологического ряда алкенов следует:

14k= 70;k= 5.

Уточненное уравнение реакции имеет вид:

C₅H₁₀+HОНC₅H₁₁ОН.