Ацетальдегид h2

1.1. Физические свойства

Ацетальдегид (этаналь, уксусный альдегид) СН3СНО представляет бесцветную легкокипящую жидкость с резким удушливым запахом, с температурой кипения 20,2оС, температурой плавления –123,5оС и плотностью 0,783 т/м3. Критическая температура ацетальдегида 188оС, температура воспламенения 156оС. В воздухом ацетальдегид образует взрывчатые смеси с пределами воспламеняемости при 400оС 3,97 и 57% об. Смеси с кислородом воспламеняются при более низкой температуре – около 140оС. Токсичен, ПДК составляет 5 мг/м3.

Ацетальдегид смешивается во всех отношениях с водой, этанолом, диэтиловым эфиром и другими органическими растворителями, с некоторыми образует азеотропные смеси.

Ацетальдегид – соединение, в молекуле которого карбонильная группа связана с углеводородным радикалом и атомом водорода (СН3 – СН=О). Ацетальдегид не образует водородных связей, поэтому температура его кипения значительно ниже, чем у соответствующих спиртов.


1.1.1 Физические свойства ацетилена

Ацетилен (этин) C2H2 – это бесцветный газ, обладающий в чистом виде слабым эфирным запахом, с температурой кипения –83,8оС, температурой плавления –80,8оС (при 0,17 МПа) и плотностью 1,09 кг/м3. Критическая температура ацетилена 35,5оС.

При нагревании до 500оС и при сжатии до давлений выше 2*105 Па ацетилен, даже в присутствии кислорода, разлагается со взрывом. Разложение инициируется искрой и трением. Взрывоопасность ацетилена возрастает в контакте с металлами, способными образовывать ацетилениды, например, с медью. Это необходимо учитывать при выборе материала аппаратуры. С воздухом ацетилен образует взрывчатые смеси с пределами воспламенения 2,3 и 80,7 % об. При этом взрывоопасность смесей снижается при разбавлении их инертными газами (азот, метан) или парами.

Ацетилен значительно лучше, чем другие газообразные углеводороды, растворим в воде. При температуре 15оС и давлении 105 Па в одном объеме воды растворяется 1,15 объемов. В других растворителях растворимость ацетилена составляет: в ацетоне 25, этаноле 6, бензоле 4, уксусной кислоте 6 объемов. Растворимость в ацетоне возрастает с повышением давления и при 1,25 МПа составляет уже 300 объемов в одном объеме. Растворимость ацетилена в различных растворителях имеет большое значение для его выделения из смесей с другими газами, а также при хранении в баллонах в виде раствора и в ацетоне.


Ацетилен является эндотермическим соединением с энтальпией образования +227,4 кДж/моль. Поэтому при сгорании его в кислороде выделяется большое количество тепла и развивается высокая температура, достигающая 3150оС.

1.2. Химические свойства

1. Под воздействием минеральных кислот ацетальдегид полимеризуется с образованием жидкого циклического тримера – паральдегида с температурой кипения 124,4оС и температурой плавления 12,6оС:

Ацетальдегид h2Ацетальдегид h2Ацетальдегид h2

3СН3СНО  СН3СН – О- СН(СН3)- О- СН(СН3)-О

ацетальдегид тример-паральдегид

и кристаллического тетрамера – метальдегида:

4СН3СНО(СН3СНО)4,


ацетальдегид тетрамер-метальдегид

которые при нагревании с серной кислотой деполимеризуются до исходного ацетальдегида. На этом основано использование во многих случаях паральдегида вместо мономерного ацетальдегида, так как он более удобен при хранении и транспортировке.

2. Присоединение циановодородной (синильной) кислоты. Ацетальдегид взаимодействуя с синильной кислотой образует оксикислоту:

КСN

СН3СНО+НСNСН3СНОН-СN

ацетальдегид синильная оксикислота

кислота

Эта реакция является реакцией нуклеофильного присоединения по двойной связи С=О, она используется для удлинения углеродной цепи и получения оксикислот

3. Гидрирование – это химический процесс, связанный с присоединением молекулы водорода к ацетальдегиду.В данной реакции присоединение водорода идет по по ненасыщенным связям с образованием этанола:

СН3СНО+Н2СН3СН2ОН

ацетальдегид этиловый спирт (этанол)

4. Реакция «серебряного зеркала» — окисление ацетальдегида аммиачным раствором оксида серебра, с образованием соли уксусной кислоты (ацетата), серебра (в виде осадка), аммиака и воды:

СН3СНО+2[Ag(NH3)2]OHСН3СООNH4+2Ag+3NH3+H2O


ацетальдегид аммиачный раствор ацетат аммиак

оксида серебра

5. Окисление гидроксидом меди (II). Ацетальдегид взаимодействует с гидроксидом меди с образованием уксусной кислоты оксида меди и воды:

СН3СНО+2Сu(ОН)2СН3СООН+СuO+2Н2О

ацетальдегид гидроксид уксусная оксид

меди кислота меди

СuO – осадок красного цвета.

6. Взаимодействие со спиртами с образованием ацеталей и полуацеталей. Полуацетали – соединения, в которых атом углерода связан с гидроксильной и алкоксильной группами. Ацетали — соединения, в которых атом углерода связан с двумя алкоксильными группами:

СН3-СН=О+2СН3ОНСН3-СН-ОСН3 + Н2О

ацетальдегид метанол 

ОСН3

ацеталь

7. Присоединение гидросульфита натрия (NaHSO3) c образованием гидросульфитных производных альдегидов:

CH3 CH3 O

/

С=О+НSO3Na  C

/ /


H H SO3Na

гидросульфитное производное этаналя

1.2.1 Химические свойства ацетилена

В молекуле ацетилена содержатся два активных фрагмента: тройная связь -СС- и подвижный «ацетиленовый» атом водородаС-Н. В соответствии с этим реакции ацетилена могут быть сведены к двум основным типам:реакции винилирования; реакции с участием «ацетиленового» атома водорода.

1. Реакции присоединения – общие для всех алкинов. Реакция Кучерова приводит к образованию ацетальдегида:

Нg2++

НССН+Н2О[СН2=СН-ОН] СН3-СН=О.

2. Слабые кислотные свойства:

2 НССН+2Na2NaССna+H2

НССН+2[Ag(NH3)2]OHAgCCAg+4NH3+2H2O.

Соли ацетилена называют ацетиленидами. Ацетилениды легко разалагаются при действии соляной кислоты:

AgCCag+HClНССН+2AgCl.

3. Полимеризация:

а) димеризация под действием водного раствора CuClиNH4Cl:

НССН+НССНСН2=СН-ССН

Винилацетилен

б) тримеризация (реакция Зелинского) с образованием бензола:

600оС

3НССНС6Н6

Источник: StudFiles.net

Общая характеристика


Уксусный альдегид имеет несколько названий: ацетальдегид, этаналь, метилформальдегид. Это соединение является альдегидом уксусной кислоты и этанола. Его структурная формула выглядит следующим образом: CH3-CHO.

Химическая формула уксусного альдегида

Рис. 1. Химическая формула уксусного альдегида.

Особенностью этого альдегида является то, что он встречается как в природе, так и производится искусственным путем. В промышленности объем производства этого вещества может составлять до 1 миллиона тонн в год.

Уксусный альдегид представляет собой жидкость без цвета, но отличающуюся резким запахом. Растворим в воде, спирте и эфире. Является ядовитым.

Ацетальдегид h2

Рис. 2. Уксусный альдегид.

Способы получения

Получить уксусный альдегид можно несколькими способами. Самый распространенный вариант – окисление этилена или, как еще называют этот способ, процесс Вакера:

Окислителем в данной реакции выступает хлорид палладия.

Также уксусный альдегид можно получить пр взаимодействии ацетилена с солями ртути. Данная реакция носит имя русского ученого и называется реакцией Кучерова. В результате химического процесса образуется енол, который изомеризуется в альдегид


М. Г. Кучеров портрет

Рис. 3. М. Г. Кучеров портрет.

До открытия метода Вакера в 60-ые годы уксусный альдегид получали при помощи этилового спирта. Этиловый спирт окисляли или дегидрировали. В качестве катализатора выступали медь или серебро:

Применяют в промышленности данное вещество для получения уксусной кислоты, бутадиена и различных органических веществ.

Источник: obrazovaka.ru


Leave a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *