Hydration ng Propylene: Equation reaksyon

Organic sangkap ay may isang mahalagang lugar sa aming mga buhay. Ang mga ito ay ang pangunahing bahagi polymers na nangasa palibot sa amin: ito ay plastic bag, at goma, pati na rin ang maraming iba pang mga materyales. Polypropylene ay sumasaklaw sa seryeng ito ay hindi ang huling hakbang. Ito ay kasama rin sa iba't-ibang mga materyales at ito ay ginagamit sa maraming mga industriya tulad ng konstruksiyon, isang tahanan paggamit bilang isang materyal para sa plastic tasa at iba pang maliliit na (ngunit hindi sa scale produksyon) pangangailangan. Bago makipag-usap namin tungkol sa tulad ng isang proseso, pati na ang hydration ng propylene (sa pamamagitan ng kung saan, sa pamamagitan ng ang paraan, maaari naming makakuha ng isopropyl alkohol), tingnan ang kasaysayan ng pagtuklas ng mga ito mahahalagang sangkap para sa industriya.

kuwento

Gaya ng nabanggit, ang pagbubukas petsa ng propylene ay hindi. Gayunpaman, ang polymer - Polypropylene -ay talagang binuksan sa 1936 sa pamamagitan ng mga sikat na Aleman botika Otto Bayer. Of course, theoretically, ito ay kilala bilang isa ay maaaring makakuha ng tulad ng isang mahalagang bagay, ngunit sa kasanayan na ito ay hindi matagumpay. Ito ay nagtagumpay lamang sa kalagitnaan ng ikadalawampu siglo kapag ang Aleman at Italyano chemists at Ziegler Nutt binuksan unsaturated haydrokarbon polymerization katalista (pagkakaroon ng isa o higit pang double bono), na kung saan ay sa dakong huli at na may pangalang: Ziegler-Natta catalysts. Hanggang sa puntong ito ito ay ganap na imposible upang gawin ang polimerisiyesyon reaksyon ng mga naturang sangkap ay nawala. Sila ay kilala polycondensation reaksyon, kapag ang katalista nang hindi naaapektuhan ang mga sangkap na konektado sa kadena polimer, at dahil doon na bumubuo by-produkto. Ngunit sa unsaturated hydrocarbons ay hindi magtagumpay.

Ang isa pang mahalagang proseso na kaugnay sa sangkap na ito, ang kanyang hydration. Propylene sa panahon ng simula ng paggamit nito ay lubos ng maraming. At lahat ng ito salamat sa imbento iba't-ibang mga langis at gas processing kompanya ng isang lunas propene (din minsan tinutukoy bilang isang sangkap na inilarawan). Ang pag-crack ng langis na krudo ay isang by-produkto, at kapag ito ay naka-out na ang isang hango doon, isopropyl alkohol, ay ang batayan para sa synthesis ng maraming mga kapaki-pakinabang na sangkap para sa sangkatauhan, maraming mga kumpanya, tulad ng mga BASF, patented ang kanilang paraan ng produksyon at inilunsad ang isang napakalaking kalakalan sa ganitong koneksyon. Propylene Hydration ay nasubok at inilapat bago polimerisiyesyon ang dahilan kung bakit acetone, hydrogen peroxide, isopropylamine nagsimula nang mas maaga upang makabuo ng polypropylene.

Isang napaka-kagiliw-giliw na proseso ng paghihiwalay ng propene mula sa petrolyo. Ito ay sa kanya tayo tutungo.

Paghihiwalay ng propylene

Sa totoo lang, sa isang teoretikal na pag-unawa sa mga pangunahing paraan ay ang lamang ng isang proseso: pyrolysis langis at ang kaugnay na mga gas. Ngunit ngayon na teknolohiya pagpapatupad - lamang ng isang dagat. Ang katotohanan ay na ang bawat kumpanya naghahangad na makakuha ng isang natatanging paraan at protektahan ang kanyang mga patent at iba pang mga katulad na mga kumpanya ay din naghahanap para sa kanilang sariling mga paraan upang pa ring gumawa at magbenta ng propene bilang raw materyal o i-on ito sa isang iba't ibang mga produkto.

Pyrolysis ( "Pyro" - apoy "lys" - pagkawasak) - kemikal pagkabulok proseso kumplikado at malalaking mga molecule sa mas maliit na mga bago sa ilalim ng impluwensiya ng mataas na temperatura at katalista. Langis, bilang ay kilala, ay isang timpla ng hydrocarbons ay binubuo ng liwanag, medium at mabigat na fraction. Mula sa unang, ang napakababang molekular timbang, at mga propene at uri ng gas sa pyrolysis. Ang prosesong ito ay isinasagawa sa espesyal furnaces. Sa pinaka-advanced na mga tagagawa ng proseso ng teknolohiya ay naiiba: ang ilang buhangin ay ginagamit bilang isang coolant, ang iba pang - kuwarts, at iba - coke; Maaari mo ring hatiin ang oven sa kanilang mga istraktura: may mga pantubo at maginoo, habang ang mga ito ay tinatawag na reactors.

Ngunit ang pyrolysis proseso gumagawa ng sapat na malinis na ang Panukala, tulad ng, bukod sa kanya, may ay nabuo ang isang napakaraming bilang ng mga hydrocarbons, na pagkatapos ay may sa paghati-hatiin medyo enerhiya-intensive na paraan. Samakatuwid, upang makakuha ng isang purong materyal na ginagamit para sa dehydrogenation ng alkanes sinusundan ng hydration: sa aming kaso - propane. Pati na rin ang polimerisiyesyon proseso ng inilarawan sa itaas lamang ay hindi mangyayari. Cleavage mula sa hydrogen molkuly takda hydrocarbon ay nangyayari sa ilalim ng pagkilos ng mga catalysts ng trivalent kromo oksido at aluminum oxide.

Ngunit bago lumipat sa sa kuwento ng kung paano ang proseso ng hydration, tingnan ang istraktura ng aming mga unsaturated hydrocarbons.

Lalo propylene istraktura

Propen mismo - tanging ang ikalawang miyembro ng isang bilang ng mga alkenes (hydrocarbons na may isang double bond). Para sa kadalian, siya ay pangalawang lamang sa ethylene (mula sa kung saan, bilang maaari mong hulaan, gumawa polyethylene - ang polymer timbang sa mundo). Sa normal na propen estado - gas tulad nito "kamag-anak" ng pamilya ng alkanes, propane.

Ngunit ang isang makabuluhang pagkakaiba propane mula propene - ay na ang huli ay sa kanyang sanaysay isang double bono, na radikal na mga pagbabago nito sa chemical properties. Ito ay nagbibigay-daan sa ang koneksyon sa isang Molekyul ng unsaturated haydrokarbon iba pang mga sangkap, kung saan ang isang tambalang natamo ng ganap na naiibang mga ari-arian ay madalas na napakahalaga para sa industriya at sambahayan.

Ito ay oras upang makipag-usap tungkol sa mga reaksyon teorya, na kung saan, sa katunayan, ang paksa ng artikulong ito. Sa susunod na seksyon, ikaw ay matuto na nabuo ng isa sa mga pinaka-mahalagang pang-komersyo na mga produkto, at kung paano gumagana ang reaksyon at ano ang mga nuances sa ito kapag propylene hydration.

Ang teorya ng hydration

Upang magsimula, ipaalam sa amin turn sa isang mas pangkalahatang proseso - solvation - na kabilang din ang itaas na inilarawan reaksyon. Ito kemikal conversion, na kung saan ay binubuo sa pagsali sa pantunaw molecules sa mga molecule ng mga solusyon. Kaya maaari silang bumuo ng bagong Molekyul, o kaya ang tinatawag solvates, - particle na binubuo ng mga solusyon molecules at kakayahang makabayad ng utang kaugnay na electrostatic pakikipag-ugnayan. Kami ay interesado sa lamang ang unang uri ng materyales, dahil kapag ang hydration ng propylene ay mas maganda nabuo ang naturang produkto.

Sa itaas na paraan solvation kakayahang makabayad ng utang molecules ay naka-attach sa solute, na nakuha ng mga bagong compound. Sa organic kimika advantageously binuo sa panahon hydration alcohols, ketones at aldehydes, ngunit mayroong ilang mga iba pang mga kaso, tulad ng mga pormasyon ng glycols, ngunit hindi nila tatalakayin. Sa katunayan, ang prosesong ito ay napaka-simple, ngunit sa parehong oras ay masyadong kumplikado.

hydration mekanismo

Double bond, bilang ay kilala, ay binubuo ng dalawang uri ng atomic bono: pi at palatandaan bono. Pi-bond nasira sa hydration palaging ang unang reaksyon, tulad ng ito ay mas malakas na (may isang mas maliit na nagbubuklod na enerhiya). Sa kanyang rupture bumubuo ng dalawang bakanteng orbitals ng dalawang katabing atom carbon na maaaring bumuo ng mga bagong bono. Ang isang tubig Molekyul na umiiral sa solusyon sa anyo ng dalawang mga particle ng haydroksayd ion at proton, na may kakayahang pagsali sumabog double bond. Na pinagkakalooban ng haydroksayd ion ay naka-attach sa central carbon atom at ang mga proton - sa ikalawang matinding. Kaya, sa hydration ng propylene ay binuo nakararami 1-propanol, o isopropyl alkohol. Ito ay isang napaka-mahalagang bagay, dahil ito ay posible upang makakuha ng oksihenasyon ng acetone, na ginagamit sa mga malalaking dami sa ating daigdig. Kami ay sinabi na ito ay binuo nakararami, ngunit ito ay hindi totoo. dapat kong sabihin ito: ang tanging produkto na nabuo sa pamamagitan ng hydration ng propylene, at ito - isopropyl alkohol.

Ito, siyempre, ang lahat ng mga subtleties. Sa katunayan, lahat ng bagay ay maaaring maging lubhang mas madaling ilarawan. At ngayon alam namin kung paano sumulat ng isang paaralan kurso ng isang proseso tulad ng hydration ng propylene.

Reaksyon: kung paano ito mangyayari

Sa kimika upang tukuyin ang lahat ng bagay ay simple: sa tulong ng ang reaksyon equation. Iyon kemikal pagbabago ng bagay sa ilalim ng diskusyon ay maaaring inilarawan sa ganitong paraan. Hydration ng propylene, ang reaksyon equation ay napaka-simple at tumatagal ng lugar sa dalawang yugto. Unang paglabag sa pi-bond, bahagi ng isang double. Pagkatapos ay ang tubig Molekyul sa anyo ng dalawang mga particle ng hydroxide anion at hydrogen kasyon, na angkop para sa propylene Molekyul pagkakaroon ng aktibong panahon ng dalawang bakanteng upuan upang bumuo ng mga Bonds. Haydroksayd ion bumubuo ng isang bono sa carbon atom mas mababa hydrogenated (hal sa, sa kung saan ang isang minimal na halaga ng hydrogen atom), at isang proton, ayon sa pagkakabanggit, - na may natitirang extreme. Samakatuwid, ang isang solong produkto ng: nililimitahan ang monohydric alak ay isopropanol.

Paano upang i-record ng isang tugon?

Ngayon ay namin malaman kung paano sumulat sa wika ng mga kemikal reaksyon, na sumasalamin sa isang proseso tulad ng hydration ng propylene. Ang isang formula na ay kapaki-pakinabang sa amin: CH ₂ = CH - CH _3. Ito ay ang formula ng panimulang materyal - propene. Tulad ng iyong nakikita, ito ay may double bond ay ipinahiwatig sa pamamagitan ng pag-sign "=", at sa dakong ito ay prisoednyatsya tubig kapag ang hydration ng propylene ay magaganap. Reaksyon equation ay maaaring nakasulat na bilang: CH ₂ = CH - CH ₃ + H ₂ O = CH ₃ - CH (OH) - CH _3. Ang hydroxyl group sa panaklong ay nangangahulugan na ang bahagi na ito ay hindi sa eroplano ng formula, at sa ibaba o sa itaas. Narito hindi namin maaaring ipakita ang mga anggulo sa pagitan ng tatlong mga grupo, pagpapalawak mula sa gitna carbon atom, ngunit sabihin na ang mga ito ay humigit-kumulang na katumbas ng bawat isa at gumawa ng hanggang sa 120 degrees.

Saan ito ginagamit?

Nakapagpadala na kami ng nabanggit na nakuha sa kurso ng ang reaksyon sangkap ay malawakang ginagamit para sa synthesis ng iba pang mahahalagang sangkap sa amin. Ito ay tunay katulad sa istraktura sa acetone, mula sa kung saan ito ay naiiba lamang sa halip na nakatayo doon gidroksogrupp keto (ie, oxygen atom konektado sa pamamagitan ng isang double bono sa isang atom nitrogen). Bilang ay kilala, acetone mismo ay ginagamit sa varnishes at solvents, ngunit sa karagdagan, ito ay ginagamit bilang reactant para sa karagdagang synthesis ng mas kumplikadong mga sangkap tulad ng polyurethanes, epoxy dagta, suka anhidrid , at iba pa.

acetone paggawa ng reaksyon

Sa tingin namin ito ay kapaki-pakinabang upang ilarawan ang mga pagbabago ng isopropyl alkohol, acetone, lalo na dahil reaksyon na ito ay hindi kaya kumplikado. Upang magsimula, propanol at iga sa 400-600 degrees Celsius oksilyayut oxygen sa isang espesyal na katalista. Isang napaka-purong produkto ay nakuha sa pamamagitan ng pagdala out ang reaksyon sa isang silver mesh.

reaksyon equation

Hindi namin pumunta sa mga detalye sa mga reaksyon mekanismo para sa oksihenasyon ng propanol sa acetone dahil ito ay masyadong mahirap unawain. Ikulong ang maginoo equation kemikal conversion: CH ₃ - CH (OH) - CH ₃ + O ₂ = CH ₃ - C (O) - CH ₃ + H ₂ O. Tulad ng ipinakita sa Scheme lahat ng medyo simple, ngunit ito ay kinakailangan upang pumunta mas malalim sa ang proseso, at kami ay harapin ang isang bilang ng mga problema.

konklusyon

Kaya kami ay lansag ang propylene hydration proseso at ang equation para sa reaksyon aral at ang mga mekanismo ng kanyang paglitaw. Isinasaalang-alang ang mga teknolohikal na mga prinsipyo ay ang batayan ng ang aktwal na proseso na nagaganap sa industriya. Bilang ito naka-out, ang mga ito ay hindi masyadong mahirap unawain, ngunit magkaroon ng isang tunay na benepisyo para sa aming mga araw-araw na buhay.