Хімія. Повторне видання. 9 клас. Попель

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

§ 27. Етин (ацетилен)

Матеріал параграфа допоможе вам:

  • зрозуміти будову молекули етину (ацетилену);
  • дізнатися про фізичні та хімічні властивості етину.

Склад і назви сполуки. Найпростіший ненасичений вуглеводень із потрійним зв’язком у молекулі має хімічну формулу С2Н2. Електронна і структурні формули молекули сполуки —

Хімічна назва вуглеводню С2Н2 — етин. Ця назва має однаковий корінь із назвами вуглеводнів «етан» і «етен», але містить суфікс -ин (він свідчить про наявність у молекулі потрійного зв’язку). Інша назва вуглеводню «ацетилен» є тривіальною (традиційною); її використовують у промисловості, техніці.

Будова молекули. У молекулі етину С2Н2 потрійний зв’язок С≡С зумовлений трьома спільними електронними парами, утвореними за участю трьох електронів кожного атома Карбону, а кожний простий ковалентний зв’язок С-Н — електронною парою, спільною для атомів Карбону і Гідрогену. З’ясовано, що центри всіх атомів молекули С2Н2 перебувають на прямій лінії (мал. 63):

Фізичні властивості. Чистий етин (ацетилен) — безбарвний газ майже без запаху. Неприємний запах технічного ацетилену, який використовують під час зварювання металів, зумовлений домішками. Етин, як і етен, легший за повітря, погано розчиняється у воді. За температури -84 °С і тиску 101,3 кПа він зріджується.

Мал. 63. Модель молекули етину

Хімічні властивості. Етин виявляє високу хімічну активність. Це зумовлено наявністю в його молекулі потрійного зв’язку, який під час реакцій з воднем, галогенами легко перетворюється на подвійний, а потім — на простий зв’язок.

Реакція горіння. Як і всі вуглеводні, етин (ацетилен) є горючою речовиною. Він горить на повітрі яскравішим полум’ям (мал. 64), ніж метан. Продуктами реакції є вуглекислий газ і водяна пара.

Мал. 64. Горіння ацетилену

Складіть відповідне хімічне рівняння.

Під час горіння ацетилену в чистому кисні температура сягає майже 3000 °С. Суміші цього газу з повітрям або киснем вибухонебезпечні.

Реакція з воднем. Через наявність у молекулі етину С2Н2 потрійного зв’язку взаємодія з воднем відбувається з почерговим розривом кратних зв’язків. Спочатку молекула етину приєднує одну молекулу водню, потім молекула етену, що утворюється, — другу:

Реакції з галогенами. Етин взаємодіє з бромом, а також із його водним розчином:

Цікаво знати

Перші стадії реакцій приєднання за участю етину відбуваються повільніше, ніж другі.

Інший запис цих рівнянь:

СН≡СН + Вr2 → СНВг=СНВг;

СНВr=СНВr + Вr2 → СНВr2-СНВr2.

Із хлором етин реагує з вибухом, появою полум’я й утворенням чорного диму — дрібних часточок сажі:

С2Н2 + Cl2 → 2С + 2НСl.

Взаємодія між цими речовинами в органічному розчиннику складається із двох стадій (як і за участю брому):

Найактивніше етин реагує із фтором; суміш цих газів вибухає.

Етин взаємодіє з галогеноводнями; це також реакції приєднання:

СН≡СН + Н-Br → СН2=СНВr (перша стадія).

ВИСНОВКИ

Етин (ацетилен) С2Н2 — найпростіший ненасичений вуглеводень із потрійним зв’язком у молекулі. Атоми в молекулі сполуки розміщені на прямій лінії.

За звичайних умов етин — безбарвний газ зі слабким запахом, трохи легший за повітря, погано розчиняється у воді. Сполука горить на повітрі, взаємодіє з воднем, галогенами.

207. Охарактеризуйте будову молекули етину.

208. Заповніть таблицю:

Характеристика

Етен

Етин

Формули молекули — хімічна, електронна, структурна

Фізичні властивості

Хімічні властивості

209. Напишіть рівняння реакції горіння ацетилену за умови нестачі кисню (з утворенням карбон(ІІ) оксиду і водяної пари).

210. Кальцій карбід СаС2 реагує з водою з утворенням ацетилену і кальцій гідроксиду. Складіть відповідне хімічне рівняння.

211. Який газ важчий — етен чи етин? У скільки разів?

212. Обчисліть густину етину (за н.у.)та його відносну густину за повітрям.

213. Визначте масові частки елементів в етині. (Усно.)

214. Під час згоряння в кисні одного об’єму вуглеводню утворюються два об’єми вуглекислого газу і один об’єм водяної пари. Назвіть вуглеводень.

215. Обчисліть об’єми етину і водню, які було взято для здійснення хімічного експерименту, якщо утворився етан об’ємом 4 л і залишився водень об’ємом 3 л. Об’єми газів виміряно за однакових умов.