6.4.2. Образование солей

Ацетилен и его гомологи с концевой тройной связью (алкины-1) вследствие полярности связи С(sp)-Н проявляют слабые кислотные свойства: атомы водорода могут замещаться атомами металла. При этом образуются соли – ацетилениды :

Ацетилениды щелочных и щелочноземельных металлов используются для получения гомологов ацетилена (раздел 6.5).

При взаимодействии ацетилена (или ) с аммиачными растворами оксида серебра или хлорида меди (I) выпадают осадки нерастворимых ацетиленидов:

Образование белого осадка ацетиленида серебра (или красно-коричневого – ацетиленида меди ) служит качественной реакцией на концевую тройную связь.

Ацетилениды разлагаются при действии кислот:

В сухом состоянии ацетилениды тяжелых металлов чувствительны к ударам и легко взрываются.

Если тройная связь находится не на конце цепи, то кислотные свойства отсутствуют (нет подвижного атома водорода) и ацетилениды не образуются:

6.4.3. Окисление алкинов

Ацетилен и его гомологи окисляются перманганатом калия с расщеплением тройной связи и образованием карбоновых кислот:

Алкины обесцвечивают раствор KMnO₄, что используется для их качественного определения.

При сгорании (полном окислении) ацетилена выделяется большое количества тепла:

Температура ацетиленово-кислородного пламени достигает 2800- 3000С. На этом основано применение ацетилена для сварки и резки металла. Ацетилен образует с воздухом и кислородом взрывоопасные смеси. В сжатом, и особенно в сжиженном, состоянии он способен взрываться от удара. Поэтому ацетилен хранится в стальных баллонах в виде растворов в ацетоне, которым пропитывают асбест или кизельгур.

6.5. Получение алкинов

Ацетилен получают в промышленности двумя способами.

1. Термический крекинг метана:

2. Гидролиз карбида кальция:

Карбид кальция образуется при нагревании смеси оксида кальция СаО (жженой извести) и кокса до 2500С:

Вследствие большой энергоемкости этот метод экономически менее выгоден.

Для синтеза гомологов ацетилена применяют следующие методы.

1. Дегидрогалогенирование дигалогеналканов спиртовым раствором щелочи (щелочь и спирт берутся в избытке):

2. Удлинение цепи (алкилирование ацетиленидов) при действии на ацетилениды алкилгалогенидами:

6.6. Применение алкинов

Наибольшее практическое значение имеют ацетилен и винилацетилен (бутен-3-ин-1). Ацетилен используется для получения самых разнообразных веществ:

Винилацетилен является важным промежуточным продуктом в производстве масло- и бензостойкого синтетического хлоропренового каучука:

6.7. Контрольные вопросы

1. Какие из приведенных соединений относятся к алкинам:

а)          б)          в)

г) д)    ?

Ответ 1 : а, б, в Ответ 2 : б, в, г Ответ 3 : а, в, д Ответ 4 : а, в

2. Тройная связь является сочетанием . . . Ответ 1 : трех -связей Ответ 2 : одной - и двух -связей Ответ 3 : двух - и одной -связи Ответ 4 : трех -связей

3. Какова гибридизация атомов углерода в следующей молекуле:

Ответ 1 : 1 – sp³, 2 – sp², 3 – sp², 4 – sp, 5 – sp Ответ 2 : 1 – sp, 2 – sp², 3 – sp², 4 – sp, 5 – sp³ Ответ 3 : 1 – sp³, 2 – sp, 3 – sp, 4 – sp², 5 – sp² Ответ 4 : 1 – sp², 2 – sp³, 3 – sp³, 4 – sp, 5 – sp

4. Изомерами 3-метилпентина-1 являются . . .

а)	б)	в)
г)	д)	е)

Ответ 1 : а, в Ответ 2 : б, в Ответ 3 : г, д Ответ 4 : д, е

5. Взрывчатое вещество образуется в реакции . . . Ответ 1 : Ответ 2 : Ответ 3 : Ответ 4 :

6. В схеме превращений

продукт Z имеет формулу

Ответ 1 : а Ответ 2 : б Ответ 3 : в Ответ 4 : г

7. Из технического карбида кальция массой 1 кг получен ацетилен объемом 260 л (н.у.). Массовая доля примесей (в %), содержащихся в образце карбида кальция равна: Ответ 1 : 32,5 Ответ 2 : 21,2 Ответ 3 : 25,7 Ответ 4 : 41,3

7. АРЕНЫ (ароматические углеводороды)

• Арены или ароматические углеводороды – это соединения, молекулы которых содержат устойчивые циклические группы атомов (бензольные ядра) с особым характером химических связей.

Простейшие представители (одноядерные арены):

Многоядерные арены: нафталин С₁₀Н₈, антрацен С₁₄Н₁₀ и др.

Термин "ароматические соединения" возник давно в связи с тем, что некоторые представители этого ряда веществ имеют приятный запах. Однако в настоящее время в понятие "ароматичность" вкладывается совершенно иной смысл.

Ароматичность молекулы означает ее повышенную устойчивость, обусловленную делокализацией -электронов в циклической системе.

Критерии ароматичности аренов:

1. Атомы углерода в sp²-гибридизованном состоянии образуют циклическую систему.

2. Атомы углерода располагаются в одной плоскости (цикл имеет плоское строение).

3. Замкнутая система сопряженных связей содержит 4n+2 -электронов (n – целое число).

Этим критериям полностью соответствует молекула бензола С₆Н₆.