乙炔
乙 乙炔於1836年由英國科學家艾德蒙·戴维(Edmund Davy)發現,化學式為C2H2,有一個如下圖所示的直线型結構:
乙炔在室溫下是無色、極易燃的氣體。純乙炔是無臭的,但工業用乙炔由於含有硫化氫、磷化氫等雜質,而有一股大蒜的氣味。乙炔的化學能主要貯存於它的三鍵中。 在攝氏400度以上, 乙炔會聚合生成乙烯基乙炔(C4H4)和苯(C6H6)。在攝氏900度以上則會形成炭黑。 碳酸鈣(石灰岩)和煤炭是生產乙炔的主要原料。首先,碳酸鈣會轉化為氧化鈣,煤炭則轉化為焦炭。然後氧化鈣和焦炭會發生反應形成碳化鈣和一氧化碳:
碳化钙加水會形成乙炔和氫氧化鈣:CaC2 +2H2O → C2H2↑ + Ca(OH)2 分子结构就价键理论而言,在每个碳原子上2s 原子轨道 与一个2p轨道轨道杂化形成sp杂化体。 另外两个2p轨道仍然是非杂化的。 两个sp杂化物轨道重叠的两个末端在碳之间形成强的σ键,而在另外一头的末端上,氢原子也通过σ键结合。 两个不变的2p轨道形成一对较弱的π键。[1] 用途每年,大約百分之80在美國生產的乙炔是用作製造其他化學品的。剩餘的則主要被用於乙炔銲接。在氧氣中燃燒乙炔可以形成攝氏3300度的火焰,每克釋放出11800焦耳的能量。 乙炔也被用於碳化物燈。以前,碳化物燈是在汽車和礦工用的燈。現在還有一些山洞探索者使用碳化物燈。碳化物燈是利用把碳化鈣加水燃燒形成乙炔時的火焰照明。 現在,乙炔是用於鐵的滲碳(硬化)過程的。在過去十年的研究發現乙炔是最適合這用途的碳氫化合物。 化學性质生成金属盐类乙炔可以生成乙炔钠。和银氨溶液反应,生成乙炔银沉淀。和亚铜氨溶液反应,生成乙炔亚铜沉淀。 氧化1.可燃性:2CH≡CH+5O2→4CO2+2H2O
中性:
加成与水、卤素单质、卤化氢等加成。 加聚与乙烯相比易生成低聚物,例如乙烯基乙炔,在特定催化剂条件下生成聚乙炔。 安全由於三鍵中的化學能,乙炔在壓力超過100 kPa下會發生分解反應,此反應為放熱反應,因此可引發劇烈的爆炸。液態或固態乙炔也會發生相同的分解反應,因此高壓乙炔必須溶解在丙酮中(溶解过程放热),並置於含有多孔性材質(Agamassan)的鋼瓶中儲存。[3] 外部連結
参考文献
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