ఆల్కెన్‌లకు అదనపు ప్రతిచర్యల విధానం ఏమిటి?
1. π బంధం యొక్క ఎలక్ట్రాన్ల కారణంగా, ఆల్కెన్ అణువులు ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రత పెరిగిన ప్రాంతాన్ని కలిగి ఉంటాయి (అణువు యొక్క విమానం పైన మరియు క్రింద ఉన్న π ఎలక్ట్రాన్ల మేఘం):
అందువల్ల, డబుల్ బాండ్ ఎలక్ట్రోఫిలిక్ (ఎలక్ట్రాన్-లోపం) రియాజెంట్ ద్వారా దాడి చేయబడే అవకాశం ఉంది. ఈ సందర్భంలో, π బంధం యొక్క హెటెరోలిటిక్ చీలిక సంభవిస్తుంది మరియు ప్రతిచర్య కొనసాగుతుంది అయానిక్ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ అదనంగా మెకానిజం.
2. మరోవైపు, కర్బన్-కార్బన్ π బంధం, ధ్రువ రహితంగా ఉండటం వలన, హోమోలిటిక్‌గా విభజించవచ్చు, ఆపై ప్రతిచర్య కొనసాగుతుంది రాడికల్యంత్రాంగం.
చేరిక యొక్క యంత్రాంగం ప్రతిచర్య పరిస్థితులపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
అదనంగా, ఆల్కెన్లు ప్రతిచర్యల ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి ఐసోమెరైజేషన్మరియుఆక్సీకరణం (ప్రతిస్పందనతో సహా దహనం, అన్ని హైడ్రోకార్బన్ల లక్షణం).
ఆల్కెన్‌లకు అదనపు ప్రతిచర్యలు.
హైడ్రోజనేషన్ (హైడ్రోజన్ అదనంగా)
ఆల్కెన్లు వేడిచేసినప్పుడు మరియు ఉత్ప్రేరకాలు (Pt, Pd, Ni, మొదలైనవి) సమక్షంలో అధిక పీడనంతో హైడ్రోజన్‌తో చర్య జరిపి ఆల్కేన్‌లను ఏర్పరుస్తాయి:
ఆల్కేన్‌ల హైడ్రోజనేషన్ అనేది ఆల్కేన్‌ల డీహైడ్రోజనేషన్‌కు రివర్స్ రియాక్షన్. లే చాటెలియర్ సూత్రం ప్రకారం, పెరిగిన ఒత్తిడి కారణంగా హైడ్రోజనేషన్ అనుకూలంగా ఉంటుంది ఈ ప్రతిచర్య వ్యవస్థ యొక్క పరిమాణంలో తగ్గుదలతో కూడి ఉంటుంది.
ఆల్కెన్‌లలోని కార్బన్ పరమాణువులకు హైడ్రోజన్ జోడించడం వల్ల వాటి ఆక్సీకరణ స్థితి తగ్గుతుంది:
అందువల్ల, ఆల్కెన్ల హైడ్రోజనేషన్ తగ్గింపు ప్రతిచర్యగా వర్గీకరించబడింది. ఈ ప్రతిచర్య అధిక-ఆక్టేన్ ఇంధనాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి పారిశ్రామికంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
హాలోజెనేషన్ (హాలోజన్ల అదనం)
హాలోజన్ల జోడింపు డబుల్ బాండ్ C=C సులభంగా సంభవిస్తుంది సాధారణ పరిస్థితులు(గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద, ఉత్ప్రేరకం లేకుండా). ఉదాహరణకు, నీటిలో బ్రోమిన్ ద్రావణం (బ్రోమిన్ నీరు) యొక్క ఎరుపు-గోధుమ రంగు యొక్క వేగవంతమైన రంగు పాలిపోవడానికి ఉపయోగపడుతుంది. గుణాత్మక ప్రతిచర్యడబుల్ బాండ్ ఉనికి కోసం:
క్లోరిన్ చేరిక మరింత సులభంగా జరుగుతుంది:
ఈ ప్రతిచర్యలు హాలోజన్ అణువులోని బంధాల హెటెరోలిటిక్ చీలికతో ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ జోడింపు విధానం ద్వారా కొనసాగుతాయి.
500 °C వరకు వేడిచేసినప్పుడు, డబుల్ బాండ్‌కు ప్రక్కనే ఉన్న కార్బన్ అణువు వద్ద హైడ్రోజన్ అణువు యొక్క రాడికల్ ప్రత్యామ్నాయం సాధ్యమవుతుంది:
హైడ్రోహలోజెనేషన్ (హైడ్రోజన్ హాలైడ్ల జోడింపు)
హెటెరోలిటిక్ బాండ్ క్లీవేజ్‌తో ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ జోడింపు విధానం ద్వారా ప్రతిచర్య కొనసాగుతుంది.
CH 2 =CH 2 + HCl CH 3 -CH 2 Cl
అసమాన నిర్మాణం యొక్క ఆల్కెన్‌లకు హైడ్రోజన్ హాలైడ్ల జోడింపు చర్య యొక్క దిశ (ఉదాహరణకు, ప్రొపైలిన్‌కు CH 2
=CH-CH 3
) మార్కోవ్నికోవ్ నియమం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది:
HX వంటి ధ్రువ అణువుల యొక్క అసమాన ఆల్కెన్ల ప్రతిచర్యలతో పాటు, హైడ్రోజన్ డబుల్ బాండ్ వద్ద ఎక్కువ హైడ్రోజనేటెడ్ కార్బన్ అణువుతో జతచేయబడుతుంది (అనగా, అత్యధిక సంఖ్యలో హైడ్రోజన్ అణువులతో బంధించబడిన కార్బన్ అణువు).
కాబట్టి, లో HCl ప్రతిచర్యలు 1-క్లోరోప్రొపేన్ మరియు 2-క్లోరోప్రొపేన్ అనే రెండు నిర్మాణాత్మక ఐసోమర్‌ల నుండి ప్రొపైలిన్‌తో, రెండోది ఏర్పడుతుంది:
దాని శాస్త్రీయ సూత్రీకరణలో మార్కోవ్నికోవ్ యొక్క నియమం ఆల్కెన్ల యొక్క ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రతిచర్యలకు మాత్రమే గమనించబడుతుందని గమనించాలి. ఆల్కెన్ల యొక్క కొన్ని ఉత్పన్నాల విషయంలో లేదా ప్రతిచర్య యంత్రాంగం మారినప్పుడు, అవి మార్కోవ్నికోవ్ నియమానికి విరుద్ధంగా ఉంటాయి.
హైడ్రేషన్(నీటి కనెక్షన్)
సమక్షంలో హైడ్రేషన్ ఏర్పడుతుంది ఖనిజ ఆమ్లాలుఎలెక్ట్రోఫిలిక్ జోడింపు విధానం ద్వారా:
అసమాన ఆల్కెన్ల ప్రతిచర్యలలో, మార్కోవ్నికోవ్ నియమం గమనించబడుతుంది.
పాలిమరైజేషన్- పథకం ప్రకారం తక్కువ పరమాణు బరువు పదార్ధం (మోనోమర్) యొక్క అణువులను వరుసగా చేర్చడం ద్వారా అధిక పరమాణు బరువు సమ్మేళనం (పాలిమర్) ఏర్పడే ప్రతిచర్య:
nM M n
సంఖ్య nపాలిమర్ సూత్రంలో ( ఎం n) పాలిమరైజేషన్ డిగ్రీ అంటారు. ఆల్కెన్ల పాలిమరైజేషన్ ప్రతిచర్యలు బహుళ బంధాల ద్వారా చేరడం వల్ల సంభవిస్తాయి:
ఆల్కెన్ల తయారీ
ప్రకృతిలో, ఆల్కెన్లు సంతృప్త హైడ్రోకార్బన్ల కంటే చాలా తక్కువ స్థాయిలో సంభవిస్తాయి, స్పష్టంగా వాటి అధిక రియాక్టివిటీ కారణంగా. అందువల్ల, వారు వివిధ ప్రతిచర్యలను ఉపయోగించి తయారు చేస్తారు.
I. ఆల్కనేస్ పగుళ్లు:
ఉదాహరణకి:
II. పొరుగు కార్బన్ పరమాణువుల నుండి రెండు పరమాణువులు లేదా అణువుల సమూహాల నిర్లిప్తత (తొలగింపు) వాటి మధ్య బంధం ఏర్పడటం.
ఆల్కహాలిక్ ఆల్కలీ ద్రావణం యొక్క చర్యలో హాలోఅల్కనేస్ యొక్క డీహైడ్రోహాలోజెనేషన్
నీటిని తొలగించే కారకాల సమక్షంలో అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద (140 C కంటే ఎక్కువ) ఆల్కహాల్ యొక్క నిర్జలీకరణం
ఎలిమినేషన్ ప్రతిచర్యలు అనుగుణంగా కొనసాగుతాయి పాలనజైట్సేవా:
డీహైడ్రోహలోజనేషన్ మరియు డీహైడ్రేషన్ ప్రతిచర్యలలో హైడ్రోజన్ పరమాణువు యొక్క సంగ్రహణ ప్రధానంగా తక్కువ హైడ్రోజనేటెడ్ కార్బన్ అణువు నుండి సంభవిస్తుంది.
ఆధునిక సూత్రీకరణ: ఎలిమినేషన్ ప్రతిచర్యలు డబుల్ బాండ్ వద్ద మరింత ప్రత్యామ్నాయంగా ఉండే ఆల్కెన్ల ఏర్పాటుతో కొనసాగుతాయి.
ఇటువంటి ఆల్కెన్లు తక్కువ శక్తిని కలిగి ఉంటాయి.
క్రియాశీల లోహాల చర్యలో పొరుగున ఉన్న కార్బన్ పరమాణువుల వద్ద హాలోజన్ పరమాణువులను కలిగి ఉన్న డైహలోఅల్కనేస్ యొక్క డీహలోజెనేషన్:
500С వద్ద ఆల్కనేస్ యొక్క డీహైడ్రోజనేషన్:
ఆల్కెన్ల అప్లికేషన్లు
పాలీమెరిక్ పదార్థాలు (ప్లాస్టిక్స్, రబ్బర్లు, ఫిల్మ్‌లు) మరియు ఇతర సేంద్రీయ పదార్థాల ఉత్పత్తిలో ఆల్కెన్‌లను ప్రారంభ ఉత్పత్తులుగా ఉపయోగిస్తారు.
ఇథిలిన్(ఈథీన్) H 2 C=CH 2 పాలిథిలిన్, పాలీటెట్రాఫ్లోరోఎథిలిన్ (టెఫ్లాన్), ఇథైల్ ఆల్కహాల్, అసిటాల్డిహైడ్, హాలోజన్ ఉత్పన్నాలు మరియు అనేక ఇతర ఉత్పత్తికి ఉపయోగించబడుతుంది. సేంద్రీయ సమ్మేళనాలు.
పండ్ల పక్వాన్ని వేగవంతం చేయడానికి ఇది ఒక సాధనంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
ప్రొపైలిన్(ప్రొపీన్) H 2 C=CH 2 –CH 3 మరియు బ్యూటిలీన్స్(butene-1 మరియు butene-2) ఆల్కహాల్ మరియు పాలిమర్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.
ఐసోబుటిలీన్(2-మిథైల్‌ప్రోపెన్) H 2 C=C(CH 3) 2 సింథటిక్ రబ్బరు ఉత్పత్తిలో ఉపయోగించబడుతుంది.
ఏ హైడ్రోకార్బన్‌లను ఆల్కెన్లు అంటారు?
ఏమిటి సాధారణ సూత్రంఆల్కెనెస్?
ఆల్కెన్లు ఏ రకమైన సంకరీకరణను కలిగి ఉంటాయి?
ఏ రసాయన లక్షణాలు ఆల్కెన్ల లక్షణం?
IUDల ఉత్పత్తికి ఆల్కెన్‌లను ప్రారంభ ఉత్పత్తిగా ఎందుకు ఉపయోగిస్తారు?
మార్కోవ్నికోవ్ పాలన యొక్క సారాంశం ఏమిటి?
ఆల్కెన్‌లను ఉత్పత్తి చేసే ఏ పద్ధతులు మీకు తెలుసు?
ఆల్కెన్‌లలో సంకలన ప్రతిచర్య ఏ విధానం ద్వారా జరుగుతుంది?
వారు ఎలా మారతారు? భౌతిక లక్షణాలువి హోమోలాగస్ సిరీస్ఆల్కెన్లలో?
ఆల్కెన్లు ఎక్కడ ఉపయోగించబడతాయి?
లెక్చర్ నం. 17: ఆల్కడియన్స్. నిర్మాణం. లక్షణాలు. రబ్బరు.
ఆల్కాడియన్స్ (డైన్స్)- అసంతృప్త అలిఫాటిక్ హైడ్రోకార్బన్‌లు, వీటిలో అణువులు రెండు డబుల్ బాండ్‌లను కలిగి ఉంటాయి.
ఆల్కాడియన్స్ యొక్క సాధారణ సూత్రం తో n హెచ్ 2n-2 .
ఆల్కడీన్ల లక్షణాలు వాటి అణువులలో డబుల్ బాండ్ల సాపేక్ష అమరికపై ఎక్కువగా ఆధారపడి ఉంటాయి. ఈ లక్షణం ఆధారంగా, డైన్స్‌లో మూడు రకాల డబుల్ బాండ్లు ప్రత్యేకించబడ్డాయి.
1. వివిక్త డబుల్ బాండ్లు గొలుసులో రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ σ బంధాల ద్వారా వేరు చేయబడతాయి:
CH 2 =CH-CH 2 –CH=CH 2
sp 3-కార్బన్ పరమాణువులచే వేరు చేయబడిన, ఇటువంటి డబుల్ బాండ్లు పరస్పరం ఒకదానికొకటి ప్రభావితం చేయవు మరియు ఆల్కెన్‌లలో డబుల్ బాండ్ వలె అదే ప్రతిచర్యలలోకి ప్రవేశిస్తాయి. అందువలన, ఈ రకమైన ఆల్కడీన్లు ఆల్కెన్ల యొక్క రసాయన లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తాయి.
2. సంచిత డబుల్ బాండ్లు ఒక కార్బన్ అణువు వద్ద ఉన్నాయి:
CH 2 =C=CH 2 (అలెన్)
ఇటువంటి డైన్స్ (అల్లెన్స్) చాలా అరుదైన సమ్మేళనాలకు చెందినవి.
3. సంయోగ డబుల్ బాండ్లు ఒక σ బంధంతో వేరు చేయబడతాయి:
CH 2 =CH–CH=CH 2
కంజుగేటెడ్ డైన్‌లు చాలా ఆసక్తిని కలిగి ఉన్నాయి. అణువుల యొక్క ఎలక్ట్రానిక్ నిర్మాణం, అవి 4 sp 2 కార్బన్ అణువుల నిరంతర శ్రేణి కారణంగా అవి లక్షణ లక్షణాల ద్వారా వేరు చేయబడతాయి.
ఈ డైన్స్ యొక్క కొంతమంది ప్రతినిధులు సింథటిక్ రబ్బర్లు మరియు వివిధ సేంద్రీయ పదార్ధాల ఉత్పత్తిలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు.
IUPAC నియమాల ప్రకారం, ఆల్కడైన్ అణువు యొక్క వెన్నెముక తప్పనిసరిగా రెండు బంధాలను కలిగి ఉండాలి. గొలుసులోని కార్బన్ పరమాణువులు లెక్కించబడతాయి, తద్వారా డబుల్ బాండ్లు అత్యల్ప సంఖ్యలను పొందుతాయి. ఆల్కాడియన్‌ల పేర్లు సంబంధిత ఆల్కనేల పేర్ల నుండి ఉద్భవించాయి (అదే సంఖ్యలో కార్బన్ అణువులతో), దీనిలో చివరి లేఖముగింపు ద్వారా భర్తీ చేయబడింది -డైన్.
డబుల్ బాండ్ల స్థానం పేరు చివరిలో సూచించబడుతుంది మరియు ప్రత్యామ్నాయాల స్థానం పేరు ప్రారంభంలో సూచించబడుతుంది.
ఉదాహరణకి:
"డివినైల్" అనే పేరు రాడికల్ పేరు నుండి వచ్చింది –CH=CH 2 "వినైల్".
సంయోగ డైన్స్ యొక్క ఐసోమెరిజం
స్ట్రక్చరల్ ఐసోమెరిజం
1. సంయోగ డబుల్ బాండ్ల స్థానం యొక్క ఐసోమెరిజం:
2. కార్బన్ అస్థిపంజరం యొక్క ఐసోమెరిజం:
3. ఆల్కైన్లు మరియు సైక్లోఅల్కెన్‌లతో ఇంటర్‌క్లాస్ ఐసోమెరిజం.
ఉదాహరణకు, ఫార్ములా తో 4 ఎన్ 6 కింది కనెక్షన్లు అనుగుణంగా ఉంటాయి:
ప్రాదేశిక ఐసోమెరిజం
ఆల్కెన్ల వంటి వాటి డబుల్ బాండ్ల కార్బన్ పరమాణువులపై విభిన్న ప్రత్యామ్నాయాలను కలిగి ఉండే డైన్స్, సిస్-ట్రాన్స్ ఐసోమెరిజమ్‌ను ప్రదర్శిస్తాయి.
అదనంగా, డబుల్ బాండ్‌లను వేరుచేసే σ బాండ్ వద్ద భ్రమణం సాధ్యమవుతుంది, ఇది రోటరీ ఐసోమర్‌లకు దారితీస్తుంది. సంయోగం చేయబడిన డైన్స్ యొక్క కొన్ని రసాయన ప్రతిచర్యలు నిర్దిష్ట రోటరీ ఐసోమర్‌తో మాత్రమే ఎంపిక చేయబడతాయి.
సంయోజిత ఆల్కడీన్ల లక్షణాలు
డివినైల్ లేదా బ్యూటాడిన్-1,3 (సులభంగా ద్రవీకృత వాయువు, bp = - 4.5 C) మరియు ఐసోప్రేన్ లేదా 2-మిథైల్బుటాడిన్-1,3 (bp = 34 C తో ద్రవం) అత్యంత ఆచరణాత్మక ప్రాముఖ్యత.
డైన్ హైడ్రోకార్బన్ల రసాయన లక్షణాలు ఆల్కెన్ల మాదిరిగానే ఉంటాయి. అవి సులభంగా ఆక్సీకరణం చెందుతాయి మరియు అదనపు ప్రతిచర్యలకు లోనవుతాయి. అయినప్పటికీ, π ఎలక్ట్రాన్ల డీలోకలైజేషన్ (చెదరగొట్టడం) కారణంగా సంయోగం చేయబడిన డైన్‌లు కొన్ని లక్షణాలలో విభిన్నంగా ఉంటాయి.
బుటాడిన్-1,3 అణువు CH 2 =CH-CH=CH 2 sp 2 హైబ్రిడైజ్డ్ స్టేట్‌లో నాలుగు కార్బన్ అణువులను కలిగి ఉంటుంది మరియు ఫ్లాట్ స్ట్రక్చర్‌ను కలిగి ఉంటుంది.
డబుల్ బాండ్స్ యొక్క π-ఎలక్ట్రాన్లు ఒకే π-ఎలక్ట్రాన్ క్లౌడ్ (సంయోగ వ్యవస్థ)ను ఏర్పరుస్తాయి మరియు అన్ని కార్బన్ పరమాణువుల మధ్య డీలోకలైజ్ చేయబడతాయి.
కార్బన్ పరమాణువుల మధ్య బంధ క్రమం (భాగస్వామ్య ఎలక్ట్రాన్ జతల సంఖ్య) 1 మరియు 2 మధ్య మధ్యస్థంగా ఉంటుంది, అనగా. పూర్తిగా సింగిల్ లేదా పూర్తిగా డబుల్ బాండ్లు లేవు. బ్యూటాడిన్ యొక్క నిర్మాణం మరింత ఖచ్చితంగా డీలోకలైజ్డ్ బాండ్లతో సూత్రం ద్వారా ప్రతిబింబిస్తుంది.
ఐసోప్రేన్ అణువులు అదేవిధంగా నిర్మించబడ్డాయి:
4 కార్బన్ పరమాణువులను కప్పి ఉంచే ఒకే π-ఎలక్ట్రాన్ క్లౌడ్ ఏర్పడటం:
ఈ వ్యవస్థ చివరలకు రియాజెంట్‌ని అటాచ్ చేసే అవకాశం దారితీస్తుంది, అనగా. C 1 మరియు C 4 పరమాణువులకు. అందువల్ల, డివినైల్ మరియు ఐసోప్రేన్, ఒక డబుల్ బాండ్‌లలో (1,2- లేదా 3,4-) 1 మోల్ రియాజెంట్‌తో పాటు 1,4-అదనపు ప్రతిచర్యలలోకి ప్రవేశిస్తాయి. 1,2- మరియు 1,4-అదనపు ఉత్పత్తుల నిష్పత్తి ప్రతిచర్య పరిస్థితులపై ఆధారపడి ఉంటుంది (పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రతతో, 1,4-అదనపు సంభావ్యత సాధారణంగా పెరుగుతుంది).
కంజుగేటెడ్ డైన్స్ యొక్క పాలిమరైజేషన్. రబ్బర్లు
డివినైల్ మరియు ఐసోప్రేన్ ఇతర అసంతృప్త సమ్మేళనాలతో పాలిమరైజేషన్ మరియు కోపాలిమరైజేషన్ (అనగా కో-పాలిమరైజేషన్)కి లోనవుతాయి, రబ్బర్లు ఏర్పరుస్తాయి. రబ్బర్లు సాగే అధిక పరమాణు పదార్థాలు (ఎలాస్టోమర్లు), వీటి నుండి రబ్బరు వల్కనీకరణ (సల్ఫర్‌తో వేడి చేయడం) ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది.
సహజ రబ్బరు– సహజమైన అధిక పరమాణు అసంతృప్త హైడ్రోకార్బన్ కూర్పు (C 5 H 8) n, ఇక్కడ n 1000-3000 యూనిట్లు. ఈ పాలిమర్ పునరావృతమయ్యే 1,4-సిస్-ఐసోప్రేన్ యూనిట్‌లను కలిగి ఉందని మరియు స్టీరియోరెగ్యులర్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉందని నిర్ధారించబడింది:
సహజ పరిస్థితులలో, సహజ రబ్బరు ఐసోప్రేన్ యొక్క పాలిమరైజేషన్ ద్వారా ఏర్పడదు, కానీ మరొక, మరింత క్లిష్టమైన పద్ధతి ద్వారా.
1,3-డైన్‌ల పాలిమరైజేషన్ 1,4-అదనపు రకం ద్వారా లేదా 1,2- మరియు 1,4-అదనపు మిశ్రమ రకం ద్వారా కొనసాగవచ్చు. చేరిక యొక్క దిశ ప్రతిచర్య పరిస్థితులపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
S.V పద్ధతిని ఉపయోగించి పొందిన మొదటి సింథటిక్ రబ్బరు. మెటాలిక్ సోడియం ప్రభావంతో డివినైల్ యొక్క పాలిమరైజేషన్ సమయంలో లెబెదేవ్ క్రమరహిత నిర్మాణం యొక్క పాలిమర్. మిశ్రమ రకంలింక్‌లు 1,2- మరియు 1,4-కనెక్షన్:
సేంద్రీయ పెరాక్సైడ్లు (రాడికల్ పాలిమరైజేషన్) సమక్షంలో, 1,2- మరియు 1,4-అదనపు యూనిట్లతో క్రమరహిత నిర్మాణం యొక్క పాలిమర్ కూడా ఏర్పడుతుంది. క్రమరహిత నిర్మాణం యొక్క రబ్బర్లు ఆపరేషన్ సమయంలో తక్కువ నాణ్యతతో వర్గీకరించబడతాయి. ఆర్గానోమెటాలిక్ ఉత్ప్రేరకాలు (ఉదాహరణకు, బ్యూటిలిథియం C 4 H 9 Li, ఇది పాలిమరైజేషన్‌ను ప్రారంభించడమే కాకుండా, అంతరిక్షంలో చేరే డైన్ అణువులను ఒక నిర్దిష్ట మార్గంలో సమన్వయం చేస్తుంది):
ఈ విధంగా, స్టీరియోరెగ్యులర్ 1,4-సిస్-పాలిసోప్రేన్ పొందబడింది - సింథటిక్ అనలాగ్సహజ రబ్బరు. ఈ ప్రక్రియఅయానిక్ పాలిమరైజేషన్‌గా కొనసాగుతుంది.
ఆచరణాత్మక ఉపయోగం కోసం, రబ్బర్లు రబ్బరుగా మార్చబడతాయి. రబ్బరు -ఇది పూరక (కార్బన్ బ్లాక్)తో వల్కనైజ్ చేయబడిన రబ్బరు. వల్కనీకరణ ప్రక్రియ యొక్క సారాంశం ఏమిటంటే, రబ్బరు మరియు సల్ఫర్ మిశ్రమాన్ని వేడి చేయడం వలన లీనియర్ రబ్బరు స్థూల కణాల యొక్క త్రిమితీయ నెట్‌వర్క్ నిర్మాణం ఏర్పడటానికి దారితీస్తుంది, ఇది పెరిగిన బలాన్ని ఇస్తుంది. సల్ఫర్ పరమాణువులు స్థూల కణాల డబుల్ బాండ్‌లకు జోడించబడి వాటి మధ్య క్రాస్-లింకింగ్ డైసల్ఫైడ్ వంతెనలను ఏర్పరుస్తాయి:
నెట్‌వర్క్ పాలిమర్ మరింత మన్నికైనది మరియు పెరిగిన స్థితిస్థాపకతను ప్రదర్శిస్తుంది - అధిక స్థితిస్థాపకత (అధిక రివర్సిబుల్ వైకల్యాలకు లోనయ్యే సామర్థ్యం).
క్రాస్‌లింకింగ్ ఏజెంట్ (సల్ఫర్) మొత్తాన్ని బట్టి, వివిధ క్రాస్‌లింకింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీలతో మెష్‌లను పొందవచ్చు. చాలా క్రాస్-లింక్డ్ సహజ రబ్బరు - ఎబోనైట్ - స్థితిస్థాపకత లేదు మరియు గట్టి పదార్థం.
ఆల్కడీన్ల తయారీ
డైన్‌లను తయారుచేసే సాధారణ పద్ధతులు ఆల్కెన్‌లను ఉత్పత్తి చేసే పద్ధతులను పోలి ఉంటాయి.
1. ఆల్కనేస్ యొక్క ఉత్ప్రేరక రెండు-దశల డీహైడ్రోజనేషన్ (ఆల్కీన్స్ ఏర్పడే దశ ద్వారా). ఈ విధంగా, డివినైల్ చమురు శుద్ధి వాయువులు మరియు అనుబంధ వాయువులలో ఉన్న బ్యూటేన్ నుండి పారిశ్రామికంగా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది:
ఐసోపెంటనే (2-మిథైల్బుటేన్) యొక్క ఉత్ప్రేరక డీహైడ్రోజనేషన్ ద్వారా ఐసోప్రేన్ పొందబడుతుంది:
2. లెబెదేవ్ ప్రకారం డివినైల్ సంశ్లేషణ:
3. గ్లైకాల్స్ యొక్క డీహైడ్రేషన్ ( డైహైడ్రిక్ ఆల్కహాల్స్, లేదా ఆల్కనెడియోల్స్):
4. డైహాలోఅల్కనేస్ (డీహైడ్రోహలోజెనేషన్)పై ఆల్కలీ ఆల్కహాల్ ద్రావణం ప్రభావం:
అంశాన్ని బలోపేతం చేయడానికి ప్రశ్నలు:
ఏ హైడ్రోకార్బన్‌లను డైన్ హైడ్రోకార్బన్స్ అంటారు?
ఆల్కడీన్‌లలో ఏ రకమైన ఐసోమెరిజం గమనించబడుతుంది?
డైన్ హైడ్రోకార్బన్‌లకు ఏ రసాయన లక్షణాలు ఉంటాయి?
ఆల్కడీన్‌లను ఎలా తయారు చేయవచ్చు?
ఆల్కడీన్‌లకు ఏ రకమైన హైబ్రిడైజేషన్ విలక్షణమైనది?
రబ్బరు అంటే ఏమిటి?
రబ్బరు అంటే ఏమిటి?
ఆల్కాడియన్స్ యొక్క భౌతిక లక్షణాలను ఏది నిర్ణయిస్తుంది?
ఆల్కాడియన్స్ యొక్క రసాయన లక్షణాలు ఏ పదార్ధాలను పోలి ఉంటాయి?
లెక్చర్ నం. 18: ఆల్కైన్స్. నిర్మాణం, లక్షణాలు, అప్లికేషన్.
ఆల్కైన్స్ (ఎసిటిలీన్ హైడ్రోకార్బన్స్)- అసంతృప్త అలిఫాటిక్ హైడ్రోకార్బన్‌లు, వీటిలో అణువులు ట్రిపుల్ బాండ్ C≡Cని కలిగి ఉంటాయి.
ఒక ట్రిపుల్ బాండ్‌తో ఆల్కైన్ల సాధారణ సూత్రం తో n హెచ్ 2n-2 .
ట్రిపుల్ బాండ్ C≡C 6 షేర్డ్ ఎలక్ట్రాన్ల ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది:
అటువంటి బంధం ఏర్పడటంలో కార్బన్ అణువులు ఉంటాయి sp- హైబ్రిడైజ్డ్ స్టేట్. వాటిలో ప్రతి ఒక్కటి రెండు ఉన్నాయి sp-180 కోణంలో ఒకదానికొకటి దర్శకత్వం వహించిన హైబ్రిడ్ కక్ష్యలు మరియు రెండు నాన్-హైబ్రిడ్ ఆర్-కక్ష్యలు ఒకదానికొకటి మరియు వాటికి సంబంధించి 90 కోణంలో ఉన్నాయి sp-హైబ్రిడ్ ఆర్బిటాల్స్:
ట్రిపుల్ బాండ్ C≡C యొక్క నిర్మాణం
ట్రిపుల్ బాండ్ అనేది ఒక σ మరియు రెండు π బంధాల కలయిక sp- హైబ్రిడైజ్డ్ అణువులు. అక్షసంబంధ అతివ్యాప్తి ఉన్నప్పుడు σ-బంధం ఏర్పడుతుంది spపొరుగు కార్బన్ అణువుల హైబ్రిడ్ ఆర్బిటాల్స్; π బంధాలలో ఒకటి పార్శ్వ అతివ్యాప్తి ద్వారా ఏర్పడుతుంది ఆర్ y-కక్ష్యలు, ఇతర - పార్శ్వ అతివ్యాప్తితో ఆర్ z-కక్ష్యలు. ఎసిటిలీన్ అణువు H–C≡C–H ఉదాహరణను ఉపయోగించి బంధాల ఏర్పాటును రేఖాచిత్రం రూపంలో చిత్రీకరించవచ్చు:
C≡C σ-బంధం (అతివ్యాప్తి 2 sp-2sp);
π బంధం (2 ఆర్ y -2 ఆర్ y);
π బంధం (2 ఆర్ z -2 ఆర్ z);
C–H σ బంధం (అతివ్యాప్తి 2 sp-AO కార్బన్ మరియు 1 లు-AO హైడ్రోజన్).
π-బంధాలు పరస్పరం లంబంగా ఉండే విమానాలలో ఉన్నాయి:
σ-బాండ్లు ఏర్పడ్డాయి sp– హైబ్రిడ్ కార్బన్ ఆర్బిటాల్స్, ఒకే సరళ రేఖలో (ఒకదానికొకటి 180 కోణంలో) ఉన్నాయి. కాబట్టి, ఎసిటలీన్ అణువు ఒక సరళ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది:
ఆల్కైన్ నామకరణం
క్రమబద్ధమైన నామకరణం ప్రకారం, ఎసిటిలీన్ హైడ్రోకార్బన్ల పేర్లు ప్రత్యయాన్ని భర్తీ చేయడం ద్వారా సంబంధిత ఆల్కేన్‌ల (అదే సంఖ్యలో కార్బన్ అణువులతో) పేర్ల నుండి తీసుకోబడ్డాయి. -ఒక పై -లో :
2 పరమాణువులు C → ఈథేన్ → eth లో ; 3 పరమాణువులు C → ప్రొపేన్ → ఆసరా లో మొదలైనవి
ప్రధాన గొలుసు తప్పనిసరిగా ట్రిపుల్ బాండ్‌ను కలిగి ఉండే విధంగా ఎంపిక చేయబడింది (అనగా ఇది పొడవైనది కాకపోవచ్చు).
కార్బన్ అణువుల సంఖ్య ట్రిపుల్ బాండ్‌కు దగ్గరగా ఉన్న గొలుసు ముగింపుతో ప్రారంభమవుతుంది. ట్రిపుల్ బాండ్ యొక్క స్థానాన్ని సూచించే సంఖ్య సాధారణంగా ప్రత్యయం తర్వాత ఉంచబడుతుంది -లో . ఉదాహరణకి:
సరళమైన ఆల్కెన్ల కోసం, చారిత్రక పేర్లు కూడా ఉపయోగించబడతాయి: ఎసిటలీన్(ఎథిన్), అల్లేలీన్(ప్రొపైన్), క్రోటోనిలిన్(బ్యూటిన్-1), వాలెరిలిన్(పెంటిన్-1).
వివిధ తరగతుల సేంద్రీయ సమ్మేళనాల నామకరణంలో, కింది మోనోవాలెంట్ ఆల్కైన్ రాడికల్‌లు చాలా తరచుగా ఉపయోగించబడతాయి:
ఆల్కైన్ ఐసోమెరిజం
స్ట్రక్చరల్ ఐసోమెరిజం
ట్రిపుల్ బాండ్ యొక్క స్థానం యొక్క ఐసోమెరిజం (C 4 H 6 నుండి ప్రారంభమవుతుంది):
కార్బన్ అస్థిపంజరం యొక్క ఐసోమెరిజం (C 5 H 8 నుండి ప్రారంభమవుతుంది):
C 4 H 6తో ప్రారంభమయ్యే ఆల్కాడియన్‌లు మరియు సైక్లోఅల్కీన్‌లతో ఇంటర్‌క్లాస్ ఐసోమెరిజం:
ట్రిపుల్ బాండ్‌కు సంబంధించి ప్రాదేశిక ఐసోమెరిజం ఆల్కైన్‌లలో కనిపించదు, ఎందుకంటే ప్రత్యామ్నాయాలను ఒక మార్గంలో మాత్రమే ఉంచవచ్చు-బాండ్ లైన్ వెంట.
ఆల్కైన్ల లక్షణాలు
భౌతిక లక్షణాలు.ఎసిటలీన్ హైడ్రోకార్బన్ల యొక్క మరిగే మరియు ద్రవీభవన బిందువులు పెరుగుతున్న పరమాణు బరువుతో పెరుగుతాయి. సాధారణ పరిస్థితుల్లో, ఆల్కైన్లు C 2 H 2 -C 4 H 6 వాయువులు, C 5 H 8 -C 16 H 30 ద్రవాలు మరియు C 17 H 32 ఘనపదార్థాలు. ఆల్కైన్ల మరిగే మరియు ద్రవీభవన బిందువులు సంబంధిత ఆల్కెన్ల కంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి.
ఆల్కైన్లు మరియు ఆల్కెన్ల భౌతిక లక్షణాలు
ఆల్కైన్లు నీటిలో బాగా కరుగవు, అయితే సేంద్రీయ ద్రావకాలలో మెరుగ్గా ఉంటాయి.
రసాయన లక్షణాలు.
ఆల్కైన్‌లకు అదనపు ప్రతిచర్యలు
1. హైడ్రోజనేషన్
లోహ ఉత్ప్రేరకాలు (Pt, Ni) సమక్షంలో, ఆల్కైన్లు హైడ్రోజన్‌ని జోడించి ఆల్కెన్‌లను ఏర్పరుస్తాయి (మొదటి π బంధం విరిగిపోతుంది), ఆపై ఆల్కనేస్ (రెండవ π బంధం విచ్ఛిన్నమైంది):
తక్కువ చురుకైన ఉత్ప్రేరకాన్ని ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, ఆల్కెన్ల ఏర్పాటు దశలో హైడ్రోజనేషన్ ఆగిపోతుంది.
2. హాలోజెనేషన్
ఆల్కైన్‌లకు హాలోజన్ల ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ జోడింపు ఆల్కెన్ల కంటే చాలా నెమ్మదిగా కొనసాగుతుంది (మొదటి π బంధం రెండవదాని కంటే విచ్ఛిన్నం చేయడం చాలా కష్టం):
ఆల్కైన్స్ రంగు మారడం బ్రోమిన్ నీరు(గుణాత్మక ప్రతిచర్య).
వివరణాత్మక గమనిక (6)
వివరణాత్మక గమనికవివరణాత్మకమైనది ఒక గమనికఈ కార్యక్రమం బోధించడానికి రూపొందించబడింది...
వివరణాత్మక గమనిక (7)
వివరణాత్మక గమనికవివరణాత్మక ఒక గమనిక ప్రయోగశాల పనివిషయం ఏమిటంటే...
అదనపు ప్రతిచర్యలు.
1.1 ప్రవేశం
CH 2 = CH 2 + H 2 ® CH 3 -CH 3
ప్రతిచర్య ఉత్ప్రేరకాలు (Pd, Pt, Ni) సమక్షంలో సంభవిస్తుంది.
1.2 హాలోజన్ అదనంగా:
CH 2 = CH 2 + Br 2 ® CH 2 Br-CH 2 Br
1.3 హైడ్రోజన్ హాలైడ్ల జోడింపు:
CH 2 = CH 2 + HC1 ® CH 3 -CH 2 C1
ఇథిలీన్ హోమోలాగ్‌లకు హైడ్రోజన్ హాలైడ్ల జోడింపు V.V. మార్కోవ్నికోవ్ నియమం ప్రకారం జరుగుతుంది: హైడ్రోజన్ పరమాణువు అత్యంత హైడ్రోజనేటెడ్ కార్బన్ అణువు అవుతుంది మరియు హాలోజన్ పరమాణువు అతి తక్కువ హైడ్రోజనేటెడ్ అవుతుంది, ఉదాహరణకు:
CH 3 -CH = CH 2 + HBr->CH 3 - CH Br –CHz
1.4 నీరు చేరిక (హైడ్రేషన్ రియాక్షన్). ప్రతిచర్య ఉత్ప్రేరకం సమక్షంలో జరుగుతుంది - సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం:
CH 2 = CH 2 + H 2 O ® CH 3 - CH 2 OH
ఇది మొత్తం ప్రతిచర్య సమీకరణం. వాస్తవానికి, ప్రతిచర్య రెండు దశల్లో జరుగుతుంది. మొదట, సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం డబుల్ బాండ్ విచ్ఛిన్నమైన ప్రదేశంలో ఇథిలీన్‌తో కలిసి ఇథైల్ సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం ఏర్పడుతుంది:
CH 2 = CH 2 + H- O- SO 2 - OH ® CH3- CH 2 - O- SO 2 -OH
అప్పుడు ఇథైల్ సల్ఫ్యూరిక్ యాసిడ్, నీటితో సంకర్షణ చెందుతుంది, ఆల్కహాల్ మరియు ఆమ్లాన్ని ఏర్పరుస్తుంది:
CH 3 - CH 2 - O-SO 2 - OH + H - OH ® CH 3 - CH 2 OH + HO- SO 2 - OH
ప్రస్తుతం, ఘన ఉత్ప్రేరకాల సమక్షంలో ఇథిలీన్‌కు నీటిని జోడించే ప్రతిచర్య పారిశ్రామిక ఉత్పత్తికి ఉపయోగించబడుతుంది ఇథైల్ ఆల్కహాల్నుండి అసంతృప్త హైడ్రోకార్బన్లుపెట్రోలియం క్రాకింగ్ వాయువులలో (అనుబంధ వాయువులు), అలాగే కోక్ ఓవెన్ వాయువులలో ఉంటుంది.
2. ముఖ్యమైనది రసాయన ఆస్తిఇథిలీన్ మరియు దాని హోమోలాగ్‌లు సాధారణ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కూడా సులభంగా ఆక్సీకరణం చెందగల సామర్థ్యం. ఈ సందర్భంలో, డబుల్ బాండ్ ద్వారా అనుసంధానించబడిన రెండు కార్బన్ అణువులు ఆక్సీకరణకు లోనవుతాయి. ఇథిలీన్‌లోకి ప్రవేశిస్తే నీటి పరిష్కారంపొటాషియం పర్మాంగనేట్ KMpO 4, అప్పుడు లక్షణం ఊదా రంగుతరువాతి అదృశ్యమవుతుంది - ఇథిలీన్ పొటాషియం పర్మాంగనేట్‌తో ఆక్సీకరణం చెందుతుంది:
ZSN 2 = CH 2 + 2KMp0 4 + 4H 2 O ® ZNON 2 C - CH 2 OH + 2MnO 2 + 2KOH
ఇథిలీన్ గ్లైకాల్
ఈ ప్రతిచర్య సేంద్రీయ పదార్ధం యొక్క అసంతృప్తతను నిర్ణయించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది - దానిలో డబుల్ లేదా ట్రిపుల్ బంధాల ఉనికి.
2.2 కార్బన్ మోనాక్సైడ్ (IV) మరియు నీటిని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఇథిలీన్ ప్రకాశించే మంటతో మండుతుంది:
CH 2 = CH 2 + 4 O 2 ® 2CO 2 + 4H 2 O
3. పాలిమరైజేషన్ ప్రతిచర్యలు.
పాలిమరైజేషన్ ఉంది సీరియల్ కనెక్షన్ఒకే అణువులు పెద్దవిగా మారతాయి.
పాలిమరైజేషన్ ప్రతిచర్యలు ముఖ్యంగా అసంతృప్త సమ్మేళనాల లక్షణం. కాబట్టి, ఉదాహరణకు, అధిక పరమాణు పదార్ధం - పాలిథిలిన్ - ఇథిలీన్ నుండి ఏర్పడుతుంది. ఇథిలీన్ అణువుల సమ్మేళనం
డబుల్ బాండ్ విచ్ఛిన్నమైన ప్రదేశంలో సంభవిస్తుంది. సంక్షిప్త సమీకరణంఈ ప్రతిచర్య క్రింది విధంగా వ్రాయబడింది: nCH 2 = CH 2 ® (- CH 2 - CH 2 - ) n
కొన్ని ఉచిత పరమాణువులు లేదా రాడికల్స్ (ఉదాహరణకు, ఇథిలీన్ నుండి హైడ్రోజన్ అణువులు) అటువంటి అణువుల (స్థూల కణములు) చివరలను జతచేయబడతాయి. పాలిమరైజేషన్ ప్రతిచర్య యొక్క ఉత్పత్తిని పాలిమర్ అని పిలుస్తారు (గ్రీకు పాలీ - అనేక, మెరోస్ - భాగం నుండి), మరియు పాలిమరైజేషన్ ప్రతిచర్యలోకి ప్రవేశించే ప్రారంభ పదార్థాన్ని మోనోమర్ అంటారు.
పాలిమర్ అనేది చాలా పెద్ద సాపేక్ష పరమాణు బరువుతో కూడిన పదార్ధం, దీని అణువు కలిగి ఉంటుంది పెద్ద సంఖ్యలోఒకే నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉన్న పునరావృత సమూహాలు. ఈ సమూహాలను ప్రాథమిక యూనిట్లు లేదా అంటారు నిర్మాణ యూనిట్లు. ఉదాహరణకు, పాలిథిలిన్ యొక్క ప్రాథమిక యూనిట్ అణువుల సమూహం - CH 2 - CH 2 -.
స్థూల కణాలలో పునరావృతమయ్యే ప్రాథమిక యూనిట్ల సంఖ్యను పాలిమరైజేషన్ డిగ్రీ (n) అని పిలుస్తారు. పాలిమరైజేషన్ యొక్క డిగ్రీని బట్టి, ఒకే మోనోమర్ల నుండి వివిధ లక్షణాలతో పదార్థాలు పొందవచ్చు.
అందువల్ల, చిన్న గొలుసులతో కూడిన పాలిథిలిన్ (n=20) కందెన లక్షణాలతో కూడిన ద్రవం. 1500 - 2000 లింక్‌ల గొలుసు పొడవు కలిగిన పాలిథిలిన్ అనేది కఠినమైన కానీ సౌకర్యవంతమైన ప్లాస్టిక్ పదార్థం, దీని నుండి ఫిల్మ్‌లు, సీసాలు మరియు ఇతర వంటకాలు, సాగే పైపులు మొదలైనవి తయారు చేయవచ్చు. చివరగా, 5 - 6 వేల లింక్‌ల గొలుసు పొడవు కలిగిన పాలిథిలిన్ ఘనమైన, దీని నుండి మీరు తారాగణం ఉత్పత్తులు, దృఢమైన పైపులు మరియు బలమైన దారాలను సిద్ధం చేయవచ్చు.
పాలిమరైజేషన్ ప్రతిచర్యలో తక్కువ సంఖ్యలో అణువులు పాల్గొంటే, తక్కువ పరమాణు బరువు పదార్థాలు ఏర్పడతాయి, ఉదాహరణకు డైమర్లు, ట్రిమర్లు మొదలైనవి. పాలిమరైజేషన్ ప్రతిచర్యలకు పరిస్థితులు చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి. కొన్నిసార్లు ఉత్ప్రేరకాలు మరియు అధిక పీడనం అవసరమవుతాయి. కానీ ప్రధాన కారకం మోనోమర్ అణువు యొక్క నిర్మాణం. బహుళ బంధాల విచ్ఛిన్నం కారణంగా అసంతృప్త (అసంతృప్త) సమ్మేళనాలు పాలిమరైజేషన్ ప్రతిచర్యలోకి ప్రవేశిస్తాయి.
పాలిమర్‌ల నిర్మాణ సూత్రాలు క్లుప్తంగా ఈ క్రింది విధంగా వ్రాయబడ్డాయి: ప్రాథమిక యూనిట్ యొక్క సూత్రం బ్రాకెట్‌లలో జతచేయబడుతుంది మరియు p అక్షరం దిగువ కుడి వైపున ఉంచబడుతుంది. ఉదాహరణకు, నిర్మాణ సూత్రంపాలిథిలిన్ (- CH 2 - CH 2 - ) పి.పాలిమర్ పేరు మోనోమర్ పేరు మరియు పాలీ- ఉపసర్గతో రూపొందించబడిందని నిర్ధారించడం సులభం, ఉదాహరణకు పాలిథిలిన్, పాలీ వినైల్ క్లోరైడ్, పాలీస్టైరిన్ మొదలైనవి.
పాలిమరైజేషన్ ప్రతిచర్యలను ఉపయోగించి, అధిక పరమాణు బరువు సింథటిక్ పదార్థాలు పొందబడతాయి, ఉదాహరణకు పాలిథిలిన్, పాలీటెట్రాఫ్లోరోఎథిలిన్ (టెఫ్లాన్), పాలీస్టైరిన్, సింథటిక్ రబ్బర్లుమొదలైనవి వారు గొప్ప ఆర్థిక ప్రాముఖ్యత కలిగి ఉన్నారు.
టెఫ్లాన్ టెట్రాఫ్లోరోఎథిలిన్ యొక్క పాలిమరైజేషన్ యొక్క ఉత్పత్తి:
nCF 2 = CF 2 ->-(-CF 2 - CF 2 -)
ఇది అత్యంత జడ సేంద్రియ పదార్ధం (ఇది కరిగిన పొటాషియం మరియు సోడియం ద్వారా మాత్రమే ప్రభావితమవుతుంది). అధిక మంచు మరియు వేడి నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది.
అప్లికేషన్.ఇథైల్ ఆల్కహాల్ మరియు పాలిథిలిన్ ఉత్పత్తి చేయడానికి ఇథిలీన్ ఉపయోగించబడుతుంది. గ్రీన్హౌస్ల గాలిలో చిన్న పరిమాణంలో ప్రవేశపెట్టినప్పుడు ఇది పండ్లు (టమోటాలు, సిట్రస్ పండ్లు, మొదలైనవి) పండించడాన్ని వేగవంతం చేస్తుంది. ఇథిలీన్ మరియు దాని హోమోలాగ్‌లు అనేక సేంద్రీయ పదార్ధాల సంశ్లేషణకు రసాయన ముడి పదార్థాలుగా ఉపయోగించబడతాయి.
- ఇది మాత్రమే కాదు రసాయన మూలకం, కానీ అనేక రకాల సమ్మేళనాలలో భాగమైన సాధారణ పదార్ధం కూడా. హైడ్రోజన్ సమ్మేళనాలు ఉన్నాయి సంక్లిష్ట పదార్థాలు, ఇందులో హైడ్రోజన్ పరమాణువులు ఉంటాయి. అటువంటి సమ్మేళనాల వైవిధ్యం చాలా పెద్దది. అవి మనిషికి సహజంగా, సహజంగా లేదా కృత్రిమంగా లభిస్తాయి. రెండు సందర్భాల్లో, హైడ్రోజన్ సమ్మేళనాలు అపారమైన ప్రాముఖ్యతను కలిగి ఉంటాయి.
హైడ్రోజన్ సమ్మేళనాలు
హైడ్రోజన్ కాంతి ప్రభావంతో అధిక వేగంతో క్లోరిన్‌తో కలుస్తుంది; ఆక్సిజన్ మరియు హైడ్రోజన్ (ఈ సమ్మేళనం పేలుడు వాయువు అని పిలుస్తారు) సాధారణ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద అస్సలు స్పందించదు, కానీ స్పార్క్ లేదా స్థానిక తాపన ప్రభావంతో అది పేలుతుంది గొప్ప బలం. ఇది ఒక గ్రాము అణువు (2.02 గ్రా) హైడ్రోజన్‌ను కాల్చినప్పుడు, 68.4 పెద్ద కేలరీలు విడుదలవుతాయి. అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, హైడ్రోజన్ అనేక మూలకాలతో మిళితం అవుతుంది, ఉదాహరణకు, సల్ఫర్, ఫాస్పరస్, బ్రోమిన్, క్షార మరియు ఆల్కలీన్ ఎర్త్ లోహాలతో మరియు తగినంతగా గరిష్ట ఉష్ణోగ్రతకార్బన్‌తో సంబంధిత హైడ్రోజన్ సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది.
రాగి, సీసం, ఇనుము, నికెల్ మరియు కొన్ని ఇతర లోహాల ఆక్సైడ్లు హైడ్రోజన్ ప్రవాహంలో వేడి చేసినప్పుడు సంబంధిత లోహాలుగా తగ్గుతాయి. హైడ్రోజన్ యొక్క కార్యాచరణ కొన్ని ఉత్ప్రేరకాల సమక్షంలో, అలాగే పెరుగుతున్న ఒత్తిడితో విపరీతంగా పెరుగుతుంది. సాధారణ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, ఇటువంటి ఉత్ప్రేరకాలు ముఖ్యంగా చక్కగా విభజించబడిన లోహాలు - పల్లాడియం, ప్లాటినం మరియు నికెల్.
ఈ ఉత్ప్రేరకాల సమక్షంలో, హైడ్రోజన్ అసంతృప్త కర్బన సమ్మేళనాలకు తక్షణమే జతచేయబడుతుంది; ఇది ఖచ్చితంగా పెద్ద సంఖ్యలో ఉన్న ప్రక్రియల మీద ఆధారపడి ఉంటుంది సాంకేతిక ప్రాముఖ్యత, ఉదాహరణకు, అసంతృప్త కొవ్వు ఆమ్లాలను కలిగి ఉన్న ద్రవ కొవ్వుల నుండి ఘన కొవ్వుల ఉత్పత్తి, ఇది నికెల్ సమక్షంలో హైడ్రోజన్‌ను జోడించడం ద్వారా సంతృప్తమవుతుంది.
హైడ్రోజన్‌ను ఆక్సిజన్‌తో కలపడం యొక్క ప్రతిచర్య ప్లాటినం ద్వారా చాలా వేగవంతం చేయబడింది, హైడ్రోజన్‌తో సంతృప్తమయ్యే స్పాంజి ప్లాటినం ఆకస్మికంగా గాలిలో వేడెక్కుతుంది (హైడ్రోజన్ ఫ్లింట్). ఈ ఉత్ప్రేరకాల చర్య హైడ్రోజన్‌ను కరిగించే వారి సామర్థ్యంపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు ఈ సందర్భంలో హైడ్రోజన్ పరమాణు స్థితిలోకి వెళుతుంది. పల్లాడియం విషయంలో లోహం గ్రహించిన హైడ్రోజన్ పరిమాణం ముఖ్యంగా ముఖ్యమైనది.
ఇతరుల మొత్తం శ్రేణి అత్యంత ముఖ్యమైన ప్రతిచర్యలు, దీనిలో హైడ్రోజన్ జోడించబడింది: హేబర్ ప్రకారం అమ్మోనియా సంశ్లేషణ, కార్బన్ మోనాక్సైడ్ నుండి మిథైల్ ఆల్కహాల్ పొందడం, పొందడం సింథటిక్ నూనెఫిషర్ ప్రకారం, తగిన ఉత్ప్రేరకాల సమక్షంలో మాత్రమే సంభవిస్తుంది మరియు ఈ ఉత్ప్రేరకాలు కనుగొనబడినప్పుడు మరియు వాటి చర్య కోసం పరిస్థితులు నిర్ణయించబడినప్పుడు మాత్రమే వాటి అమలు సాధ్యమవుతుంది.
హైడ్రోజన్ యొక్క అప్లికేషన్లు
అధిక పీడనం హైడ్రోజన్ చర్యను కూడా బాగా పెంచుతుంది: అందువలన, అధిక పీడనం వద్ద, హైడ్రోజన్ రాగి మరియు ఇతర లోహాలను వాటి లవణాల పరిష్కారాల నుండి స్థానభ్రంశం చేస్తుంది; దరఖాస్తుపై అధిక ఒత్తిళ్లుబెర్గియస్ పద్ధతి కూడా ఆధారపడి ఉంటుంది, దీనిలో హైడ్రోజన్ ప్రభావంతో బొగ్గు ద్రవ హైడ్రోకార్బన్ల మిశ్రమంగా మార్చబడుతుంది. పై ఉత్ప్రేరక ప్రక్రియలలో, అమ్మోనియా మరియు మిథైల్ ఆల్కహాల్ ఏర్పడటానికి ప్రతిచర్యలు కూడా అధిక ఒత్తిళ్లను ఉపయోగించడం అవసరం.
హైడ్రోజన్ యొక్క సాంకేతిక ఉపయోగాలు పాక్షికంగా దాని తక్కువపై ఆధారపడి ఉంటాయి నిర్దిష్ట ఆకర్షణ(ఉదాహరణకు, బుడగలు నింపడం), పాక్షికంగా హైడ్రోజన్ దహన ఫలితంగా అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద (ఉదాహరణకు, టంకం సీసం మరియు లోహాల ఆటోజెనస్ వెల్డింగ్‌లో హైడ్రోజన్ వాడకం). తరువాత అనేక హైడ్రోజనేషన్ మరియు తగ్గింపు ప్రతిచర్యలు వస్తాయి, ప్రధానంగా ద్రవ కొవ్వుల హైడ్రోజనేషన్ మరియు సింథటిక్ మిథైల్ ఆల్కహాల్ ఉత్పత్తి.
ఈ రకమైన ఇతర ప్రతిచర్యలలో, నాఫ్తలీన్ యొక్క హైడ్రోజనేషన్ మరియు ఎసిటాల్డిహైడ్ నుండి ఇథైల్ ఆల్కహాల్ ఉత్పత్తి కూడా చాలా ముఖ్యమైనవి. అయితే, అత్యధిక సంఖ్యహైడ్రోజన్ ప్రస్తుతం హేబర్ ప్రకారం సింథటిక్ అమ్మోనియాను ఉత్పత్తి చేసే మొక్కలచే వినియోగించబడుతుంది; బెర్గియస్ మరియు ఫిషర్ యొక్క పద్ధతులు సాంకేతికంగా అమలు చేయబడినప్పుడు సింథటిక్ ద్రవ ఇంధనం ఉత్పత్తికి భారీ పరిమాణంలో హైడ్రోజన్ కూడా అవసరమవుతుంది.
ఆవర్తన పట్టికలోని హైడ్రోజన్ మొదటి స్థానంలో ఉంది, I మరియు VII సమూహాలువెంటనే. హైడ్రోజన్ యొక్క చిహ్నం H (lat. హైడ్రోజెనియం). ఇది చాలా తేలికైన వాయువు, రంగులేని మరియు వాసన లేనిది. హైడ్రోజన్ యొక్క మూడు ఐసోటోపులు ఉన్నాయి: 1H - ప్రోటియం, 2H - డ్యూటెరియం మరియు 3H - ట్రిటియం (రేడియోయాక్టివ్). సాధారణ హైడ్రోజన్ H₂ ప్రతిచర్యలో గాలి లేదా ఆక్సిజన్ అత్యంత మండే మరియు పేలుడు కూడా. హైడ్రోజన్ విషపూరిత ఉత్పత్తులను విడుదల చేయదు. ఇది ఇథనాల్ మరియు అనేక లోహాలలో (ముఖ్యంగా సైడ్ సబ్‌గ్రూప్) కరుగుతుంది.
భూమిపై హైడ్రోజన్ సమృద్ధి
ఆక్సిజన్ వలె, హైడ్రోజన్ ఉంది గొప్ప విలువ. కానీ, ఆక్సిజన్ వలె కాకుండా, దాదాపు అన్ని హైడ్రోజన్ ఇతర పదార్ధాలకు కట్టుబడి ఉంటుంది. ఇది వాతావరణంలో మాత్రమే స్వేచ్ఛా స్థితిలో కనిపిస్తుంది, కానీ దాని పరిమాణం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. హైడ్రోజన్ దాదాపు అన్ని సేంద్రీయ సమ్మేళనాలు మరియు జీవులలో భాగం. చాలా తరచుగా ఇది ఆక్సైడ్ రూపంలో కనిపిస్తుంది - నీరు.
భౌతిక రసాయన లక్షణాలు
హైడ్రోజన్ క్రియారహితంగా ఉంటుంది మరియు వేడిచేసినప్పుడు లేదా ఉత్ప్రేరకాలు సమక్షంలో, ఇది దాదాపు అన్ని సాధారణ మరియు సంక్లిష్ట రసాయన మూలకాలతో ప్రతిస్పందిస్తుంది.
సాధారణ రసాయన మూలకాలతో హైడ్రోజన్ ప్రతిచర్య
అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, హైడ్రోజన్ ఆక్సిజన్, సల్ఫర్, క్లోరిన్ మరియు నత్రజనితో చర్య జరుపుతుంది. ఇంట్లో వాయువులతో ఎలాంటి ప్రయోగాలు చేయవచ్చో మీరు నేర్చుకుంటారు.
ప్రయోగశాల పరిస్థితులలో ఆక్సిజన్‌తో హైడ్రోజన్ పరస్పర చర్య యొక్క అనుభవం
గ్యాస్ అవుట్‌లెట్ ట్యూబ్ ద్వారా వచ్చే స్వచ్ఛమైన హైడ్రోజన్‌ను తీసుకొని నిప్పు పెట్టుకుందాం. ఇది కేవలం గుర్తించదగిన మంటతో కాలిపోతుంది. మీరు ఏదైనా పాత్రలో హైడ్రోజన్ ట్యూబ్‌ను ఉంచినట్లయితే, అది మండుతూనే ఉంటుంది మరియు గోడలపై నీటి బిందువులు ఏర్పడతాయి. ఈ ఆక్సిజన్ హైడ్రోజన్‌తో ప్రతిస్పందిస్తుంది:
2N₂ + О₂ = 2N₂О + Q
హైడ్రోజన్ మండినప్పుడు, చాలా ఉష్ణ శక్తి ఉత్పత్తి అవుతుంది. ఆక్సిజన్ మరియు హైడ్రోజన్ కలయిక యొక్క ఉష్ణోగ్రత 2000 °C చేరుకుంటుంది. ఆక్సిజన్ ఆక్సిడైజ్డ్ హైడ్రోజన్, కాబట్టి ఈ ప్రతిచర్యను ఆక్సీకరణ చర్య అంటారు.
సాధారణ పరిస్థితుల్లో (తాపన లేకుండా), ప్రతిచర్య నెమ్మదిగా కొనసాగుతుంది. మరియు 550 ° C కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఒక పేలుడు సంభవిస్తుంది (పేలుడు పేలుడు వాయువు ఏర్పడుతుంది). గతంలో, హైడ్రోజన్ తరచుగా ఉపయోగించబడింది బెలూన్లు, కానీ పేలుడు వాయువు ఏర్పడటం వలన అనేక విపత్తులు సంభవించాయి. బంతి యొక్క సమగ్రత ఉల్లంఘించబడింది మరియు పేలుడు సంభవించింది: హైడ్రోజన్ ఆక్సిజన్‌తో ప్రతిస్పందిస్తుంది. అందువల్ల, హీలియం ఇప్పుడు ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది కాలానుగుణంగా మంటతో వేడి చేయబడుతుంది.
క్లోరిన్ హైడ్రోజన్‌తో చర్య జరిపి హైడ్రోజన్ క్లోరైడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది (కాంతి మరియు వేడి సమక్షంలో మాత్రమే). రసాయన ప్రతిచర్యహైడ్రోజన్ మరియు క్లోరిన్ ఇలా కనిపిస్తుంది:
H₂ + Cl₂ = 2HCl
ఆసక్తికరమైన వాస్తవం: హైడ్రోజన్‌తో ఫ్లోరిన్ ప్రతిచర్య చీకటిలో మరియు 0 ° C కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలలో కూడా పేలుడుకు కారణమవుతుంది.
హైడ్రోజన్‌తో నత్రజని యొక్క పరస్పర చర్య వేడిచేసినప్పుడు మరియు ఉత్ప్రేరకం సమక్షంలో మాత్రమే జరుగుతుంది. ఈ చర్య అమ్మోనియాను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ప్రతిచర్య సమీకరణం:
ЗН₂ + N₂ = 2NN₃
సల్ఫర్ మరియు హైడ్రోజన్ యొక్క ప్రతిచర్య వాయువును ఏర్పరుస్తుంది - హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్. ఫలితంగా కుళ్ళిన గుడ్డు వాసన వస్తుంది:
H₂ + S = H₂S
హైడ్రోజన్ లోహాలలో కరిగిపోవడమే కాకుండా, వాటితో చర్య తీసుకోవచ్చు. ఫలితంగా, హైడ్రైడ్స్ అని పిలువబడే సమ్మేళనాలు ఏర్పడతాయి. కొన్ని హైడ్రైడ్‌లను రాకెట్లలో ఇంధనంగా ఉపయోగిస్తారు. అణుశక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి కూడా వీటిని ఉపయోగిస్తారు.
సంక్లిష్ట రసాయన మూలకాలతో ప్రతిచర్య
ఉదాహరణకు, కాపర్ ఆక్సైడ్తో హైడ్రోజన్. హైడ్రోజన్ ట్యూబ్ తీసుకొని కాపర్ ఆక్సైడ్ పౌడర్ గుండా వెళ్దాం. వేడిచేసినప్పుడు మొత్తం ప్రతిచర్య జరుగుతుంది. నలుపు రాగి పొడి గోధుమ ఎరుపు (సాదా రాగి రంగు) మారుతుంది. ఫ్లాస్క్ యొక్క వేడి చేయని ప్రదేశాలలో ద్రవ బిందువులు కూడా కనిపిస్తాయి - ఇది ఏర్పడింది.
రసాయన ప్రతిచర్య:
CuO + H₂ = Cu + H₂O
మనం చూడగలిగినట్లుగా, హైడ్రోజన్ ఆక్సైడ్తో చర్య జరిపి, రాగిని తగ్గించింది.
రికవరీ ప్రతిచర్యలు
ఒక పదార్ధం ప్రతిచర్య సమయంలో ఆక్సైడ్‌ను తొలగిస్తే, అది తగ్గించే ఏజెంట్. కాపర్ ఆక్సైడ్ చర్య యొక్క ఉదాహరణను ఉపయోగించి, హైడ్రోజన్ తగ్గించే ఏజెంట్ అని మనం చూస్తాము. ఇది HgO, MoO₃ మరియు PbO వంటి కొన్ని ఇతర ఆక్సైడ్‌లతో కూడా చర్య జరుపుతుంది. ఏదైనా ప్రతిచర్యలో, మూలకాలలో ఒకటి ఆక్సిడైజింగ్ ఏజెంట్ అయితే, మరొకటి తగ్గించే ఏజెంట్.
అన్ని హైడ్రోజన్ సమ్మేళనాలు
అలోహాలతో హైడ్రోజన్ సమ్మేళనాలు- చాలా అస్థిర మరియు విష వాయువులు(ఉదా. హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్, సిలేన్, మీథేన్).
హైడ్రోజన్ హాలైడ్లు- హైడ్రోజన్ క్లోరైడ్ ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతుంది. కరిగినప్పుడు అది ఏర్పడుతుంది హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం. ఈ సమూహంలో ఇవి కూడా ఉన్నాయి: హైడ్రోజన్ ఫ్లోరైడ్, హైడ్రోజన్ అయోడైడ్ మరియు హైడ్రోజన్ బ్రోమైడ్. ఈ సమ్మేళనాలన్నీ సంబంధిత ఆమ్లాలను ఏర్పరుస్తాయి.
హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ (రసాయన సూత్రంН₂О₂) బలమైన ఆక్సీకరణ లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తుంది.
హైడ్రోజన్ హైడ్రాక్సైడ్లులేదా నీరు H₂O.
హైడ్రైడ్స్- ఇవి లోహాలతో కూడిన సమ్మేళనాలు.
హైడ్రాక్సైడ్లు- ఇవి ఆమ్లాలు, స్థావరాలు మరియు హైడ్రోజన్ కలిగి ఉన్న ఇతర సమ్మేళనాలు.
సేంద్రీయ సమ్మేళనాలు: ప్రోటీన్లు, కొవ్వులు, లిపిడ్లు, హార్మోన్లు మరియు ఇతరులు.