Question

Приведите физические и химические свойства этилена.напишите уравнение соответствующих химических реакций.

Answer 1

Физические свойства этилена: 
   Этилен – бесцветный газ со слабым запахом, малорастворимый в воде, растворим в спирте, хорошо растворим в диэтиловом эфире. При смешении с воздухом образует взрывоопасную смесь.
Химические свойства этилена:
   Для этилена характерны реакции, протекающщие по механизму электрофильного, присоединения, реакции радикального замещения, окисления, восстановления, полимеризации.

   Галогенирование (электрофильное присоединение) — взаимодействие этилена с галогенами, например, с бромом, при котором происходит обесцвечивание бромной воды:

CH2 = CH2 + Br2 = Br-CH2-CH2Br.

   Галогенирование этилена возможно также при нагревании (300С), в этом случае разрыва двойной связи не происходит – реакция протекает по механизму радикального замещения:

CH2 = CH2 + Cl2 → CH2 = CH-Cl + HCl.

   Гидрогалогенирование — взаимодействие этилена с галогенводородами (HCl, HBr) с образование галогенпроизводных алканов:

CH2 = CH2 + HCl → CH3-CH2-Cl.

   Гидратация — взаимодействие этилена с водой в присутствии минеральных кислот (серной, фосфорной) с образованием предельного одноатомного спирта – этанола:

CH2 = CH2 + H2О → CH3-CH2-ОН.

   Среди реакций электрофильного присоединения выделяют присоединение хлорноватистой кислоты (1), реакции гидрокси- и алкоксимеркурирования (2, 3) (получение ртутьорганических соединений) и гидроборирование (4):

CH2 = CH2 + HClO → CH2(OH)-CH2-Cl (1);

CH2 = CH2 + (CH3COO)2Hg + H2O → CH2(OH)-CH2-Hg-OCOCH3 + CH3COOH (2);

CH2 = CH2 + (CH3COO)2Hg + R-OH → R-CH2(OCH3)-CH2-Hg-OCOCH3 + CH3COOH (3);

CH2 = CH2 + BH3 → CH3-CH2-BH2 (4).

   Реакции нуклеофильного присоединения характерны для производных этилена, содержащих электроноакцепторные заместители. Среди реакций нуклеофильного присоединения особое место занимают реакции присоединения циановодородной кислоты, аммиака, этанола. Например,

2ON-CH = CH2 + HCN →2ON-CH2-CH2-CN.

   В ходе реакций окисления этилена возможно образование различных продуктов, причем состав определяется условиями проведения окисления. Так, при окислении этилена в мягких условиях (окислитель – перманганат калия) происходит разрыв π-связи и образование двухатомного спирта — этиленгликоля:

3CH2 = CH2 + 2KMnO4 +4H2O = 3CH2(OH)-CH2(OH) +2MnO2 + 2KOH.

   При жестком окислении этилена кипящим раствором перманганата калия в кислой среде происходит полный разрыв связи (σ-связи) с образованием муравьиной кислоты и углекислого газа:

   Окисление этилена кислородом при 200С в присутствии CuCl2 и PdCl2 приводит к образованию ацетальдегида:

CH2 = CH2 +1/2O2 = CH3-CH = O.

   При восстановлении этилена происходит образование этана, представителя класса алканов. Реакция восстановления (реакция гидрирования) этилена протекает по радикальному механизму. Условием протекания реакции является наличие катализаторов (Ni, Pd, Pt), а также нагревание реакционной смеси:

CH2 = CH2 + H2 = CH3-CH3.

   Этилен вступает в реакцию полимеризации. Полимеризация — процесс образования высокомолекулярного соединения – полимера-путем соединения друг с другом с помощью главных валентностей молекул исходного низкомолекулярного вещества – мономера. Полимеризация этилена происходит под действием кислот (катионный механизм) или радикалов (радикальный механизм):

n CH2 = CH2 = -(-CH2-CH2-)n-.

Answer 2

Физические и химические свойства этилена

Этилен (C2H4) - это газообразное органическое соединение, которое имеет ряд физических и химических свойств.

Физические свойства: - Этилен является безцветным газом с легким запахом. - Плотность этилена составляет около 1,178 кг/м³ при нормальных условиях. - Температура кипения этилена составляет -103,7 °C, а температура плавления -169,2 °C. - Этилен хорошо растворяется в органических растворителях, таких как этиловый спирт и эфир.

Химические свойства: - Этилен является неактивным газом, но он может участвовать во множестве химических реакций. - Одной из наиболее известных реакций этилена является полимеризация, при которой молекулы этилена соединяются в длинные цепи полиэтилена. Это одна из основных реакций, используемых для производства пластиков. - Этилен также может быть использован в реакциях аддиции, где он добавляется к двойной связи других органических соединений. Например, этилен может аддироваться к молекуле хлора, образуя хлорэтан. - Окисление этилена может привести к образованию этиленоксида, который является важным промышленным сырьем для производства этиленгликоля.

Уравнения химических реакций

Ниже приведены уравнения для некоторых химических реакций, в которых участвует этилен:

1. Полимеризация этилена: ``` n(C2H4) → (C2H4)n ``` Этилен полимеризуется в полиэтилен, где "n" представляет количество повторяющихся единиц.

2. Аддиция этилена к хлору: ``` C2H4 + Cl2 → C2H4Cl2 ``` Этилен аддируется к молекуле хлора, образуя дихлорэтан.

3. Окисление этилена: ``` C2H4 + O2 → C2H4O ``` Этилен окисляется до образования этиленоксида.

Примечание: Пожалуйста, обратите внимание, что уравнения реакций могут быть упрощены для целей объяснения и могут не отражать точные условия и механизмы реакций.