ສູດໂຄງສ້າງແລະໂມເລກຸນ: acetylene

ຄຸນນະສົມບັດຂອງໂຄງປະກອບການຂອງ acetylene ຜົນກະທົບຕໍ່ຄຸນສົມບັດຂອງມັນ, ການຜະລິດແລະການນໍາໃຊ້. ການອອກແບບປະສົມປະສານຂອງສານປະສົມສານເຄມີ - C ₂ H ₂ - ແມ່ນສູດທີ່ງ່າຍດາຍແລະສົມບູນ. Acetylene ແມ່ນປະກອບດ້ວຍສອງອະຕອມຄາບອນ, ເຊິ່ງມີສາມພັນທະບັດ. ສະແດງຂອງມັນສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນຮູບແບບຕ່າງໆຂອງໂມເລກຸນແລະແບບຈໍາລອງຂອງໂມເລກຸນເອທິລີນ, ເພື່ອໃຫ້ເຂົ້າໃຈບັນຫາຂອງອິດທິພົນຂອງໂຄງສ້າງໃນຄຸນສົມບັດຂອງເລື່ອງ.

Alkines ສູດທົ່ວໄປ. Acetylene

Hydrocarbons ຂອງ alkyne, ຫຼື acetylene, ແມ່ນ acyclic, unsaturated. ລະບົບຕ່ອງໂສ້ຂອງກະດູກຄາບອນບໍ່ໄດ້ປິດ, ມີພັນທະບັດງ່າຍດາຍແລະຫຼາຍໃນມັນ. ອົງປະກອບຂອງ alkynes ສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນສູດ C _n H _{2n -2} . ໃນໂມເລກຸນຂອງທາດຂອງຊັ້ນນີ້, ມີຫນຶ່ງຫຼືຫຼາຍພັນທະບັດ triple. ທາດປະສົມ Acetylene ຫມາຍເຖິງທາດປະສົມທີ່ບໍ່ມີທາດແປ້ງ. ນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າມີພຽງຫນຶ່ງ valence ຂອງຄາບອນຖືກປະຕິບັດຍ້ອນແຮໂດຣີນ. ສາມພັນທະບັດທີ່ຍັງເຫຼືອແມ່ນໃຊ້ໃນການໂຕ້ຕອບກັບອະຕອມຄາບອນອື່ນໆ.

ຜູ້ທໍາອິດ - ແລະຜູ້ຕາງຫນ້າທີ່ມີຊື່ສຽງຫຼາຍທີ່ສຸດຂອງ alkynes - acetylene, ຫຼື ethyne. ຊື່ບໍ່ສໍາຄັນຂອງສານນີ້ແມ່ນມາຈາກຄໍາພາສາຄໍານາມ "acetum" - "ສົ້ມ" ແລະພາສາກີກ - "hyle" - "ຕົ້ນໄມ້". ຜູ້ກໍ່ຕັ້ງຂອງຊຸດ homologous ໄດ້ຖືກຄົ້ນພົບໃນ 1836 ໃນ ການທົດລອງທາງເຄມີ, ຕໍ່ມາສານໄດ້ຖືກສັງລວມຈາກຖ່ານຫີນແລະໄຮໂດເຈນໂດຍ E. Davy ແລະ M. Bertlo (1862). ຢູ່ໃນອຸນຫະພູມປົກກະຕິແລະຄວາມກົດດັນບັນຍາກາດສະພາບອາກາດ, acetylene ແມ່ນຢູ່ໃນສະພາບທີ່ມີທາດ gaseous. ມັນເປັນກ໊າຊບໍ່ມີສີ, ບໍ່ມີກິ່ນ, ມີນ້ໍາຫນ້ອຍໃນນ້ໍາ. Ethin ແມ່ນງ່າຍຕໍ່ການລະລາຍໃນເອທານອນແລະ acetone.

ສູດໂມເລກຸນຂອງອາເຊຕິນເລນ

Etin - ສະມາຊິກທີ່ງ່າຍທີ່ສຸດຂອງຊຸດປະສົມປະສານ, ອົງປະກອບແລະໂຄງປະກອບຂອງມັນສະທ້ອນເຖິງສູດຕ່າງໆ:

1. C ₂ H ₂ - ການບັນທຶກ molecular ຂອງອົງປະກອບຂອງ ethane, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຄວາມຄິດທີ່ວ່າສານແມ່ນປະກອບດ້ວຍສອງອະຕອມຄາບອນແລະຈໍານວນດຽວກັນຂອງປະລໍາມະນູໄຮໂດຣດ. ອີງຕາມສູດນີ້, ມະຫາຊົນ ໂມເລກຸນແລະ ໂມເລກຸນຂອງ ປະສົມສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້. ທ່ານ (C ₂ H ₂ ) = 26 a. E M, M (C ₂ H ₂ ) = 2604 g / mol
2. : ¤ ::: СН - ສູດເອເລັກໂຕຣນິກຈຸດຂອງ acetylene. ຮູບພາບທີ່ຄ້າຍຄືກັນ, ເອີ້ນວ່າ "ໂຄງສ້າງ Lewis", ສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນເຖິງ ໂຄງປະກອບເອເລັກໂຕຣນິກຂອງ ໂມເລກຸນ. ໃນເວລາທີ່ຂຽນມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນເພື່ອສັງເກດເບິ່ງກົດລະບຽບ: ແຮ່ທາດໄຮໂດຣເຈນມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະມີການຕັ້ງຄ່າຂອງຫີນ valence ຂອງ helium ໃນການສ້າງພັນທະບັດເຄມີ, ອົງປະກອບອື່ນໆ - ໂດຍ octet ຂອງເອເລັກໂຕຣນິກພາຍນອກ. ແຕ່ລະເມັດຫມາຍເຖິງທົ່ວໄປສໍາລັບສອງອະຕອມຫລືເອເລັກໂຕຣນິກຄູ່ຂອງລະດັບພະລັງງານພາຍນອກ.
3. H-C≡C-H ແມ່ນສູດໂຄງສ້າງຂອງແອດໄຊນີນ, ເຊິ່ງສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນເຖິງຄໍາສັ່ງແລະຈໍານວນຂອງພັນທະບັດລະຫວ່າງອະຕອມ. ຫນຶ່ງແຖບປ່ຽນແທນຫນຶ່ງເອເລັກໂຕຣນິກ.

ໂມເລກຸນຂອງໂມເລກຸນຂອງອາເຊຕິນເລນ

ສູດທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນການແຜ່ກະຈາຍຂອງເອເລັກໂຕຣນິກ, ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນພື້ນຖານສໍາລັບການສ້າງແບບຈໍາລອງ atomic -bitbit, ສູດຂອງ spatial ຂອງໂມເລນ (stereochemical). ໃນຕອນທ້າຍຂອງສະຕະວັດທີ 18, ຮູບແບບວົງ spherical ໄດ້ແຜ່ຂະຫຍາຍຢ່າງກວ້າງຂວາງ - ຕົວຢ່າງ, ບານທີ່ມີສີແລະຂະຫນາດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເຊິ່ງຫມາຍເຖິງກາກບອນແລະໄຮໂດເຈນ, ຊຶ່ງປະກອບດ້ວຍ acetylene. ສູດການກໍ່ສ້າງຂອງໂມເລກຸນແມ່ນຕົວແທນໃນຮູບແບບຂອງຮູ, ເຊິ່ງ symbolize ພັນທະບັດເຄມີແລະຈໍານວນຂອງພວກເຂົາໃນແຕ່ລະປະລໍາມະນູ.

ຮູບແບບ spherical ຂອງ acetylene reproduces ມຸມມອງ valence ເທົ່າກັບ 180 °, ແຕ່ວ່າໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງອິນເຕີເນັດໃນໂມເລກຸນໄດ້ຖືກສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນປະມານ. ຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງບານບໍ່ໄດ້ສ້າງຮູບພາບຂອງການຕື່ມພື້ນທີ່ຂອງປະລໍາມະນູດ້ວຍຄວາມຫນາແຫນ້ນເອເລັກໂຕຣນິກ. ຂໍ້ບົກຜ່ອງທີ່ຖືກລົບລ້າງໃນຮູບແບບ Dreiding ຊຶ່ງກໍານົດນິວເຄຍນິວເຄລຍຂອງນິວເຄຼຍບໍ່ແມ່ນເປັນບານ, ແຕ່ເປັນຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ຂອງປືນຕໍ່ກັນ. ຮູບແບບປະລິມານທີ່ທັນສະໄຫມໄດ້ໃຫ້ຄວາມຄິດທີ່ມີຊີວິດຊີວາຫຼາຍຂຶ້ນກ່ຽວກັບສາຍຕາປະລໍາມະນູແລະໂມເລກຸນ.

ອາຍເມຕຕາປະສົມປະສານຂອງແອດໄຊນີນ

ຄາບອນຢູ່ໃນລັດທີ່ຫນ້າຕື່ນເຕັ້ນມີສາມ p-orbals ແລະຫນຶ່ງ s ກັບ electrons unpaired. ໃນເວລາທີ່ມະຕິນ (CH _{4) ຖືກສ້າງຂຶ້ນ,} ພວກເຂົາຈະມີສ່ວນຮ່ວມໃນການສ້າງພັນທະມິດທຽບເທົ່າກັບປະລໍາມະນູໄຮໂດຣເຈນ. ນັກຄົ້ນຄວ້າອາເມລິກາທີ່ມີຊື່ສຽງ L. Pauling ພັດທະນາທິດສະດີຂອງປະສົມປະສານຂອງກາກບອນປະລໍາມະນູ (AO). ຄໍາອະທິບາຍກ່ຽວກັບພຶດຕິກໍາຂອງຄາບອນໃນປະຕິກິລິຍາເຄມີແມ່ນການສອດຄ່ອງຂອງ AO ໃນແບບຟອມແລະພະລັງງານ, ການສ້າງເມກໃຫມ່. ວົງໂຄຈອນແບບໄຮ້ສາຍໃຫ້ການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ສູດກາຍເປັນຄວາມຫມັ້ນຄົງຫຼາຍ.

ປະລໍາມະນູຄາບອນໃນໂມເລກຸນ acetylene, ແຕກຕ່າງຈາກມະຕິນ, undergo sp hybridization. ເອເລັກໂຕຣນິກ S ແລະ p ແມ່ນປະສົມໃນຮູບຮ່າງແລະພະລັງງານ. ສອງສາຍຕາປະກົດຕົວ, ປາກົດຢູ່ໃນມຸມຂອງ 180 °, ໂດຍກົງກັບດ້ານຂ້າງກົງກັນຂອງແກນ.

Triple connection

ໃນແອດໄຊນີນ, ເມກອານເອເລັກໂຕຣນິກຂອງກາກບອນແມ່ນມີສ່ວນຮ່ວມໃນການສ້າງພັນທະກິດທີ່ມີອະຕອມທີ່ຢູ່ໃກ້ກັນແລະດ້ວຍນ້ໍາມັນໄຮໂດຣເຈນໃນອາຍແກັສ C-H. ຍັງມີສອງ p-orbits ທີ່ບໍ່ແມ່ນປະສົມກັບມຸມສາກຂອງແຕ່ລະຄົນ. ໃນໂມເລກຸນເອທິລີນພວກເຂົາເຂົ້າຮ່ວມໃນການສ້າງສອງພັນທະບັດπ. ຮ່ວມກັນກັບσມີ bond triple, ເຊິ່ງສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນສູດການກໍ່ສ້າງ. Acetylene ແຕກຕ່າງຈາກ ethane ແລະ ethylene ໂດຍໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງອະຕອມ. ການເຊື່ອມໂຍງສາມເທົ່າແມ່ນຫນ້ອຍກ່ວາສອງເທົ່າ, ແຕ່ມີສະຫງວນສໍາລັບພະລັງງານໄຟຟ້າຂະຫນາດໃຫຍ່. ຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງສຸດຂອງσ-ແລະπ - ພັນທະບັດແມ່ນຕັ້ງຢູ່ໃນພາກພື້ນ perpendicular, ຊຶ່ງນໍາໄປສູ່ການສ້າງຕັ້ງເປັນເມັດເອເລັກໂຕຣນິກເປັນທໍ່.

ຄຸນນະສົມບັດຂອງພັນທະບັດເຄມີໃນ acetylene

ໂມເລກຸນເອທິລີນມີຮູບແບບເສັ້ນ, ເຊິ່ງປະສົບຜົນສໍາເລັດໃນການສະທ້ອນເຄມີຂອງອາເຊຕິນ - H-C≡C-H. ອະຕອມຄາບອນແລະເອຊຽມໄຮໂດເຈນແມ່ນຕາມເສັ້ນກົງ, ລະຫວ່າງພວກມັນມີ 3 ພັນແລະ 2 ພັນທະບັດ. ການເຄື່ອນໄຫວຟຣີ, ການເຄື່ອນໄຫວຕາມແກນ C-C ແມ່ນບໍ່ເປັນໄປໄດ້, ນີ້ແມ່ນປ້ອງກັນໂດຍມີພັນທະບັດຫຼາຍ. ລັກສະນະອື່ນໆຂອງພັນທະບັດສາມ:

• ຈໍານວນຄູ່ຂອງເອເລັກໂຕຣນິກເຊື່ອມຕໍ່ສອງອະຕອມຄາບອນແມ່ນ 3;
• ຄວາມຍາວ - 0.120 nm
• ພະລັງງານຂອງການແຕກຫັກແມ່ນ 836 kJ / mol.

ສໍາລັບການປຽບທຽບ: ໃນໂມເລນເອນເອນແລະເອທິລີນ, ຄວາມຍາວຂອງພັນທະບັດເຄມີດຽວແລະຄູ່ແມ່ນ 1.54 ແລະ 1.34 nm, ຕາມລໍາດັບ, ພະລັງງານຂອງການແຕກຫັກ C-C ແມ່ນ 348 kJ / mol, C = C -614 kJ / mol.

Homologues of acetylene

Acetylene ແມ່ນຕົວແທນທີ່ງ່າຍທີ່ສຸດຂອງ alkynes, ທີ່ໂມເລກຸນຍັງມີພັນທະມິດສາມເທົ່າ. Propin CH ₃ - homologue of acetylene ສູດຂອງຜູ້ຕາງຫນ້າທີສາມຂອງ alkynes - butyne -1 - CH ₃ CH ₂ С≡. Acetylene ແມ່ນຊື່ນ້ອຍຂອງ ethane. ການຕັ້ງຊື່ເປັນລະບົບຂອງ alkynes ແມ່ນຂຶ້ນກັບກົດລະບຽບ IUPAC:

• ໃນໂມເລນເລີ, ຊື່ຂອງຕ່ອງໂສ້ຕົ້ນຕໍ, ເຊິ່ງເກີດຂື້ນຈາກຕົວເລກເຣັກ, ໄດ້ຖືກເພີ່ມໃສ່ທີ່ມີຕົວເລກ - ແລະຈໍານວນຂອງປະລໍາມະນູທີ່ມີພັນທະບັດສາມ, ຕົວຢ່າງ ethyne, propyne, butyn-1;
• ການຈໍານວນຂອງລະບົບຕ່ອງໂສ້ຫລັກຂອງປະລໍາມະນູເລີ່ມຕົ້ນໃນຕອນທ້າຍຂອງໂມເລກຸນທີ່ໃກ້ກັບພັນທະມິດສາມເທົ່າ;
• ສໍາລັບ hydrocarbons ຮາກ, ຊື່ຂອງສາຂາຂ້າງຄຽງແມ່ນປະຕິບັດຕາມທໍາອິດ, ປະຕິບັດຕາມໂດຍຊື່ຂອງຕ່ອງໂສ້ຕົ້ນຕໍຂອງປະລໍາມະນູທີ່ມີ suffix -in.
• ສ່ວນສຸດທ້າຍຂອງຊື່ແມ່ນຕົວເລກສະແດງໃຫ້ເຫັນສະຖານທີ່ຂອງພັນທະບັດ triple ໃນໂມເລກຸນ, ຕົວຢ່າງ, butyn-2.

Isomerism of alkynes ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງຄຸນສົມບັດກ່ຽວກັບໂຄງສ້າງ

Ethine ແລະ propyne ບໍ່ມີ isomers ຂອງຕໍາແຫນ່ງພັນທະບັດ triple, ພວກເຂົາເຈົ້າປະກົດວ່າເລີ່ມຈາກ butyne. ຕົວອະສຸຈິຂອງໂຄງກະດູກຄາບອນແມ່ນຢູ່ໃນ pentin ແລະ homologues ຕໍ່ໄປນີ້. ການ isomerism ໃນພື້ນທີ່ຂອງ hydrocarbons acetylene ບໍ່ໄດ້ສະແດງອອກກ່ຽວກັບການພັນທະບັດ triple.

ຕົວທໍາອິດຂອງ 4 ເອເລັກໂຕຣນິກແມ່ນທາດອາຍທີ່ບໍ່ສາມາດລະລາຍໃນນ້ໍາໄດ້. Acetylene hydrocarbons C ₅ -C ₁₅ -liquid ຜະລິດຕະພັນທີ່ແຂງແຮງແມ່ນທາດ homologues ຂອງ ethane, ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍ hydrocarbon C ₁₇ . ລັກສະນະທາງເຄມີຂອງ alkynes ແມ່ນໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໂດຍພັນທະບັດ triple. Hydrocarbons ຂອງ ປະເພດນີ້ແມ່ນມີການເຄື່ອນໄຫວຫຼາຍກວ່າ ethylene, ແລະເຂົ້າຕ່າງໆແມ່ນແນບ. ຊັບສິນນີ້ແມ່ນອີງໃສ່ການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງຂອງ ethane ໃນອຸດສາຫະກໍາແລະວິສະວະກໍາ. ໃນເວລາທີ່ການເຜົາໄຫມ້ acetylene, ຈໍານວນຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງຄວາມຮ້ອນໄດ້ຖືກປ່ອຍອອກມາ, ທີ່ພົບເຫັນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃນການຕັດກ໊າຊແລະການເຊື່ອມໂລຫະຂອງໂລຫະ.