مقاله در مورد مولکول اتیلن

word قابل ویرایش
11 صفحه
8700 تومان
87,000 ریال – خرید و دانلود

مولکول اتیلن

مقدمه:
بعضی از ترکیبات آلی فقط شامل دو عنصر هیدروژن و کربن می‌باشد که به وسیله‌ی یک پیوند کووالانسی به یکدیگر متصل شده‌اند. به این ترکیبات آلی هیدروکربن‌ها می‌‌گوییم.
در واقع هیدروکربن‌ها به، آلکان‌ها، آلکن‌ها و آلکین‌ها و همانند‌های حلقوی آنها (سیکلو آلکان‌ها و غیره) تقسیم می‌شوند.

عده‌ی ترکیب‌های کربن‌ آن طوری که به نظر می‌رسد بینهایت است که تا کنون بیش از ۰۰۰/۰۰۰/۳ از آنها شناخته شده است.
در حال حاضر و در جامعه‌ی کنونی سالانه ۱۰۰۰۰۰ جسم جدید از اجسام طبیعی به صورت مجزا یا به همراه ترکیب‌ها تهیه می‌گردند.
همانطور که گفتیم در هیدروکربن‌ها اتم‌های کربن توسط پیوند کووالانسی با اتمهای دیگر کربن پیوند داده شده است که امکان ایجاد مولکول‌هایی با ۷۰ اتم کربن را که به صورت یک زنجیر بلند‌ ترکیب شده‌اند را می‌دهد. مولکول‌های بعضی از ترکیب‌های آلی شامل زنجیر‌های بلند است که یک یا چند زنجیر کوتاهتر به صورت شاخه به آنها بسته شده است. در بعضی ترکیب‌های دیگر کربن‌دار،

مولکول‌ها از ترکیب اتم‌های کربن که به شکل حلقه به هم بسته شده‌اند به وجود می‌آیند و در برخی دیگر چندین حلقه به هم بسته شده‌اند.
هیدروکربن‌ها را می‌توان در چندین سری دسته بندی کرد که به خاطر تفاوت در نوع پیوند بین اتم‌های کربن آنهاست.
این تقسیمات شامل:د که توسط یک پیوند کووالانسی ساده اتم‌های آنها به هم بسته شده است.
۲- آلکن‌ها: آلکن‌ها که سابق بر این اجسام روغنی شکل بودند، ترکیب‌های خطی یا شاخه‌دار هیدروکربن‌ها هستند که در آنها دو تا از اتم‌های کربن با یک پیوند دوگانه‌ی کربن – کربن به هم وصل می‌شوند.
۳- آلکین‌ها: که سری استیلنی نامیده می‌شوند و مانند هیدروکربن‌های دیگر، خطی یا شاخه‌دار هستند و دست کم دو تا از اتم‌های کربن مولکول آنها توسط پیوند کووالانسی سه تایی به هم وصل شده‌اند.
۴- آلکادین‌ها: از هیدروکربن های خطی یا شاخه دار هستند که دارای دو تا پیوند مضاعف بین اتم‌های کربن هستند.
۵- هیدروکربن‌های معطر: این دسته پیوندهای کووالانسی، ساده و دوگانه هستند که مرتباً با نوعی رزنانس خود را تغییر می‌دهند و حلقه‌‌های ۶ تایی به وجود می‌آورند.
در ضمن این ترکیبات که بخش عمده‌ای از ترکیبات آلی محسوب می‌شوند را از لحاظ خواص ساختمانی به دو نوع آروماتیک و آلفاتیک تقسیم می‌شوند که آلفاتیک‌ها به ۴ دسته آلکان، سیکلو آلکان، آلکین، آلکن تقسیم می‌شوند.
واکنش های آلکن‌ها
آلکنها با HBr واکنش داده و محصولهای افزایشی می‌دهند. برای نمونه ۲- متیل پروپن با HBr واکنش می‌دهد و ۲- برمو ۲-متیل – پروپان به دست می‌آید. واکنش در دو مرحله صورت گرفته و در بر گیرنده‌ی یک کربوکاتیون حد واسط است.
HBr , Hcl و HI همگی می‌توانند به آلکانها افزوده گردند. به این ترتیب که جهت گیری افزایش واکنشگر yz به یک آلکن به این امر بستگی دارد که کدام اتم کربن پیوند دو گانه پذیرای y و کدام پذیرای z خواهد شد. با بررسی شمار زیادی از این افزایش‌ها، والادیمید مارکونیکوف (دانشگاه قازان) شیمیدان برجسته‌ی روسی متوجه گردید که در مواردی که امکان تشکیل دو فراورده‌ی ایزومری باشد، معمولاً یکی از آنها فراورده اصلی خواهد بود. این دانشمند در سال ۱۸۶۰ نشان داد که جهت‌گیری افزایش از الگویی پیروی می‌کند که آن را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد:
«در افزایش یک اسید به پیوند دوگانه کربن – کربن یک آلکن، هیدروژن اسید به کربنی متصل خواهد شد که بیشترین تعداد هیدروژن را داشته باشد»
این عبارت به قاعده مارکونیکوف مشهور است. با استفاده از قاعده مارکونیکوف می‌توان فراورده‌های اصلی بسیاری از واکنش‌ها را به درستی پیش‌بینی کرد.

اتیلن
اتیلن ، ساده ترین هیدروکربن غیر اشباع بوده و اولین عضو از گروه آلکنها می‌باشد. فرمول شیمیایی آن C2H4 بوده ، بین دو اتم کربن پیوند دوگانه وجود دارد. به دلیل وجود این پیوند دوگانه ، اتیلن ایزومر صورت‌بندی ندارد، یعنی دو نیمه مولکول نمی‌توانند با چرخش حول پیوند دوگانه ، صورت‌بندی خود را تغییر دهند.
تاریخچه اتیلن
در سال ۱۷۹۵، اتیلن را گاز اولفین می‌نامیدند. اولین سنتز ترکیبات اتیلن (دی کلرو اتان) در سال ۱۷۹۵ توسط شیمیدان هلندی انجام شد. در اواسط قرن ۱۹ به علت اینکه C2H4 یک هیدروژن از C2H5 اتیل کم داشت، پسوندهای ene (از ریشه یونانی) به آخر اتیل اضافه کرده و از آن به بعد گاز اولفین را اتیلن می‌نامند. تا سال ۱۸۵۲ در متون علمی واژه اتیلن استفاده می‌شد.
در سال ۱۸۶۶ “هافمن” شیمیدان آلمانی ، سیستم نامگذاری هیدروکربنها را بر پایه آلکان بنا نهاد. در این سیستم ، هر هیدروکربنی که از آلکان مربوطه دو هیدروژن کمتر داشت، آلکن با فرمول CnH2n و اگر چهار هیدروژن از آلکان مربوطه کم داشت آلکین CnHn نامیده می‌شود. طبق این نامگذاری ، اتیلن به اتن تغییر نام یافت. انجمن بین المللی شیمیدانها در سال ۱۸۹۲ این نام را وارد نامگذاری IUPAC کردند و از آن تاریخ تا امروز ، این نام در متون علمی و کتابهای درسی و … مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مشخصات ترکیب
اتیلن دارای ساختمان مسطح بوده ، زاویه بین دو اتصال کربن – هیدروژن ، ۱۱۷ درجه سانتی‌گراد می‌باشد. یعنی مقداری بسته‌تر از زاویه ۱۲۰ درجه که برای هیبریداسیون sp2 مناسب می‌باشد.

اتیلن گازی بی رنگ و آتش گیر بشمار می‌رود و در ترکیب نفت و گاز طبیعی یافت می‌شود.
اتیلن می‌تواند آب برم را بی‌رنگ کند. هر گاه این آزمایش به صورت کمی صورت گیرد. مشاهده می ‌شود که در مقابل هر مول اتیلن یک مول برم مصرف می‌شود و فقط یک ماده مرکب به فرمول پدید می‌اید. از طرفی هر مولکول اتیلن می‌تواند به کمک کاتالیزورهایی مانند نیکل، پلاتین و پالادیم یک مولکول ئیتروژن جذب کند و به اتان تبدیل شود. چون شیمیدان‌های آلمانی دریافتند که اتیلن با کلرو برم ترکیب‌های روغنی شکل به وجود می‌آورد اعضای این خانواده را او لفین یعنی روغن ساز می‌نامند. یکی از ویژگی‌های اتیلن شرکت در واکنش‌های افزایش است. در این واکنش‌ها پیوند ضعیف می‌شکند و به جای آن دو پیوند محکمترتشکیل می‌شود.
اتم‌های کربن در اتیلن وضعیت‌ یکسانی دارند، پس اتیلن مولکولی متقارن است. از همپوشانی اوربیتالهای ۱s مربوط به اتم ئیتروژن با این اوربیتالهای هیبریدی چهار پیوند C-H تش

کیل می‌گردد که چون تراکم ابر الکترونی در اطراف این پیوندها نیز متقارن است آنها را نیز از نوع سیگما می‌دانیم در مولکول اتیلن برای هر اتم کربن یک اوربیتال باقیمانده است و آرایش هندسی اتم‌ها در مولکول به شکلی است که هم محور شدن این اوربیتال‌ها با یکدیگر امکان ندارد ولی امکان موازی قرار گرفتن آنها موجود است. بنابراین می‌توانند از پهلو یکدیگر را بپوشانند و یک پیوند پی تشکیل دهند.
اتیلن در صنایع پتروشیمی با روش کراکینگ با بخار آب تولید می‌شود. در این فرآیند هیدروکربنهای گازی و محلولهای سبک هیدروکربن حاصل از نفت به مدت بسیار کوتاه در دمای ۹۵۰ – ۷۵۰ درجه سانتی‌گراد حرارت داده می‌شوند. عموما در این واکنش هیدروکربنهای بزرگ به هیدروکربنهای کوچک شکسته شده ، هیدروکربنهای اشباع با از دست دادن هیدروژن به هیدروکربنهای غیر اشباع تبدیل می‌شوند.
محصول این واکنش مخلوطی از انواع هیدروکربنهاست که اتیلن عمده ترین آن می‌باشد. مخلوط را بوسیله متراکم سازی و تقطیر جز به جز جداسازی می‌کنند. روشهای دیگر ، هیدروژن‌دار کردن استیلن با استفاده از کاتالیزور و آبگیری از اتانول می‌باشد.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 8700 تومان در 11 صفحه
87,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد