एल्किन्स के रासायनिक गुण। संरचना, प्राप्त करना, आवेदन

2024 लेखक: Angel Austin | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 05:27

Alkanes, alkenes, alkynes कार्बनिक रसायन हैं। ये सभी कार्बन और हाइड्रोजन जैसे रासायनिक तत्वों से बने हैं। अल्केन्स, एल्केन्स, एल्काइन्स रासायनिक यौगिक हैं जो हाइड्रोकार्बन के समूह से संबंधित हैं।

इस लेख में हम एल्काइन्स पर नजर डालेंगे।

यह क्या है?

इन पदार्थों को एसिटिलेनिक हाइड्रोकार्बन भी कहा जाता है। एल्काइन्स की संरचना उनके अणुओं में कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं की उपस्थिति प्रदान करती है। एसिटिलेनिक हाइड्रोकार्बन का सामान्य सूत्र है: C H_2n-2। सबसे सरल सरल एल्काइन एथीन (एसिटिलीन) है। इसके निम्नलिखित रासायनिक सूत्र हैं - С₂Н₂। एल्काइन्स में प्रोपाइन भी शामिल है जिसका सूत्र C₃H₄ है। इसके अलावा, ब्यूटाइन (C₄H₆), पेंटाइन (C₅ H₈), हेक्सिन (C₆H₁₀), हेप्टिन (C ₇Н 12_{), ऑक्टिन (С}8_Н14_{), नॉनिन (С}9 Н₁₆), Decin (С₁₀Н_{18), आदि सभी प्रकार के एल्काइन्स में समान विशेषताएं होती हैं। आइए उन पर करीब से नज़र डालते हैं।}

अल्काइन्स के भौतिक गुण

उनकी शारीरिक विशेषताओं के संदर्भ में, एसिटिलीनहाइड्रोकार्बन ऐल्कीन के समान होते हैं।

सामान्य परिस्थितियों में, एल्काइन्स, जिनके अणुओं में दो से चार कार्बन परमाणु होते हैं, एकत्रीकरण की एक गैसीय अवस्था होती है। जिनके अणुओं में सामान्य तरल अवस्था में पाँच से 16 कार्बन परमाणु होते हैं। जिनके अणुओं में इस रासायनिक तत्व के 17 या अधिक परमाणु होते हैं, वे ठोस होते हैं।

अल्काइन्स पिघलते हैं और अल्केन्स और एल्केन्स की तुलना में अधिक तापमान पर उबालते हैं।

पानी में घुलनशीलता नगण्य है, लेकिन एल्केन्स और अल्केन्स की तुलना में थोड़ी अधिक है।

कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुलनशीलता अधिक है।

सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला एल्काइन, एसिटिलीन, में निम्नलिखित भौतिक गुण होते हैं:

• कोई रंग नहीं है;
• कोई गंध नहीं;
• सामान्य परिस्थितियों में एक गैसीय समग्र अवस्था में है;
• हवा से कम सघन है;
• क्वथनांक - शून्य से 83.6 डिग्री सेल्सियस कम;

एल्किन्स के रासायनिक गुण

इन पदार्थों में परमाणु एक तिहरे बंधन से जुड़े होते हैं, जो उनके मुख्य गुणों की व्याख्या करता है। एल्काइन्स इस प्रकार की प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करते हैं:

• हाइड्रोजनीकरण;
• हाइड्रोहैलोजनेशन;
• हलोजन;
• हाइड्रेशन;
• जलना।

आइये एक एक करके उन पर नज़र डालते हैं।

हाइड्रोजनीकरण

एल्काइन के रासायनिक गुण उन्हें इस प्रकार की प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करने की अनुमति देते हैं। यह एक प्रकार की रासायनिक अंतःक्रिया है जिसमें किसी पदार्थ का एक अणु अतिरिक्त हाइड्रोजन परमाणुओं को स्वयं से जोड़ता है।यहाँ प्रोपाइन के मामले में ऐसी रासायनिक प्रतिक्रिया का एक उदाहरण दिया गया है:

2एच₂ + सी₃एच₄=सी_{3 एन}8

यह प्रतिक्रिया दो चरणों में होती है। पहले प्रोपेन अणु पर दो हाइड्रोजन परमाणु जुड़ते हैं और दूसरे पर - समान संख्या।

हैलोजनेशन

यह एक और प्रतिक्रिया है जो एल्काइन्स के रासायनिक गुणों का हिस्सा है। नतीजतन, एक एसिटिलेनिक हाइड्रोकार्बन अणु हलोजन परमाणुओं को जोड़ता है। उत्तरार्द्ध में क्लोरीन, ब्रोमीन, आयोडीन, आदि जैसे तत्व शामिल हैं।

एथिन के मामले में इस तरह की प्रतिक्रिया का एक उदाहरण यहां दिया गया है:

С₂Н₂ + 2СІ₂=С₂ एन₂एसआई₄

अन्य एसिटिलेनिक हाइड्रोकार्बन के साथ भी यही प्रक्रिया संभव है।

हाइड्रोहैलोजनेशन

यह भी मुख्य प्रतिक्रियाओं में से एक है जो एल्काइन्स के रासायनिक गुणों में जाती है। यह इस तथ्य में निहित है कि पदार्थ एचसीआई, एचआई, एचबीआर, आदि जैसे यौगिकों के साथ बातचीत करता है। यह रासायनिक बातचीत दो चरणों में होती है। आइए एक उदाहरण के रूप में एथिन का उपयोग करते हुए इस प्रकार की प्रतिक्रिया को देखें:

С₂Н₂ + एनएसआई=С₂Н ₃СІ

С₂Н₂СІ + एनएसआई=₂Н ₄एसआई₂

हाइड्रेशन

यह एक रासायनिक प्रतिक्रिया है जिसमें पानी के साथ संपर्क शामिल है। यह भी दो चरणों में होता है। आइए इसे एथिन के साथ एक उदाहरण के रूप में देखें:

एच₂ओ + सी₂एच₂=सी ₂ एच₃ओह

वह पदार्थ जो पहले चरण के बाद बनता हैप्रतिक्रिया को विनाइल अल्कोहल कहा जाता है।

इस तथ्य के कारण कि, एल्टेकोव नियम के अनुसार, OH कार्यात्मक समूह दोहरे बंधन के बगल में स्थित नहीं हो सकता है, परमाणुओं की एक पुनर्व्यवस्था होती है, जिसके परिणामस्वरूप विनाइल अल्कोहल से एसीटैल्डिहाइड बनता है।

ऐल्काइनों के जलयोजन की प्रक्रिया को कुचेरोव अभिक्रिया भी कहते हैं।

दहन

यह उच्च तापमान पर ऑक्सीजन के साथ एल्काइनों के परस्पर क्रिया की प्रक्रिया है। एक उदाहरण के रूप में एसिटिलीन का उपयोग करके इस समूह के पदार्थों के दहन पर विचार करें:

2C₂N₂ +2O₂=2N₂ ओ + 3सी + सीओ₂

ऑक्सीजन की अधिकता के साथ, एसिटिलीन और अन्य अल्काइन कार्बन के बिना जलते हैं। इस मामले में, केवल कार्बन ऑक्साइड और पानी छोड़ा जाता है। उदाहरण के तौर पर प्रोपाइन का उपयोग करके इस तरह की प्रतिक्रिया के लिए समीकरण यहां दिया गया है:

4ओ₂ + सी₃एन₄=2एन₂ओ + 3सीओ₂

अन्य एसिटिलेनिक हाइड्रोकार्बन का दहन भी इसी तरह से होता है। परिणाम पानी और कार्बन डाइऑक्साइड है।

अन्य प्रतिक्रियाएं

इसके अलावा, एसिटिलीन चांदी, तांबा, कैल्शियम जैसी धातुओं के लवण के साथ प्रतिक्रिया करने में सक्षम हैं। इस मामले में, हाइड्रोजन को धातु परमाणुओं द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। एसिटिलीन और सिल्वर नाइट्रेट के उदाहरण का उपयोग करके इस प्रकार की प्रतिक्रिया पर विचार करें:

С₂Н₂ + 2AgNO3=Ag₂C₂ + 2NH₄नहीं₃ + 2एच₂ओ

एल्किन्स से जुड़ी एक और दिलचस्प प्रक्रिया ज़ेलिंस्की प्रतिक्रिया है। यह एसिटिलीन से बेंजीन का निर्माण होता है जब इसे 600 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है।सक्रिय चारकोल की उपस्थिति में। इस प्रतिक्रिया के लिए समीकरण निम्नानुसार व्यक्त किया जा सकता है:

3एस₂एन₂=एस₆एन₆

Alkyne बहुलकीकरण भी संभव है - किसी पदार्थ के कई अणुओं को एक बहुलक में संयोजित करने की प्रक्रिया।

प्राप्त

Alkynes, जिन प्रतिक्रियाओं के साथ हमने ऊपर चर्चा की, उन्हें प्रयोगशाला में कई तरीकों से प्राप्त किया जाता है।

पहला डिहाइड्रोहैलोजनेशन है। प्रतिक्रिया समीकरण इस तरह दिखता है:

C₂H₄Br₂ + 2KON=С₂ N₂ + 2N₂O + 2KBr

ऐसी प्रक्रिया को अंजाम देने के लिए अभिकर्मकों को गर्म करना आवश्यक है, साथ ही उत्प्रेरक के रूप में इथेनॉल भी मिलाना आवश्यक है।

अकार्बनिक यौगिकों से एल्काइन प्राप्त करना भी संभव है। यहाँ एक उदाहरण है:

CaC₂ + एच₂ओ=सी₂एच ₂ + 2Ca(OH)₂

एल्काइन प्राप्त करने की अगली विधि डीहाइड्रोजनीकरण है। यहाँ ऐसी प्रतिक्रिया का एक उदाहरण है:

2CH₄=3एच₂ + सी₂एच₂

इस प्रकार की प्रतिक्रिया न केवल एथीन, बल्कि अन्य एसिटिलीन हाइड्रोकार्बन भी उत्पन्न कर सकती है।

अल्काइन्स का प्रयोग

सबसे सरल एल्काइन, एथाइन, उद्योग में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह व्यापक रूप से रासायनिक उद्योग में प्रयोग किया जाता है।

• एसिटिलीन और अन्य एल्काइन को अन्य कार्बनिक यौगिकों जैसे किटोन्स, एल्डिहाइड, सॉल्वैंट्स और में परिवर्तित करने की आवश्यकता हैअन्य
• एल्किन्स से ऐसे पदार्थ प्राप्त करना भी संभव है जिनका उपयोग रबर, पॉलीविनाइल क्लोराइड आदि के उत्पादन में किया जाता है।
• कुचेरोव की प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप प्रोपेन से एसीटोन प्राप्त किया जा सकता है।
• इसके अलावा, एसिटिलीन का उपयोग एसिटिक एसिड, सुगंधित हाइड्रोकार्बन, एथिल अल्कोहल जैसे रसायनों के उत्पादन में किया जाता है।
• एसिटिलीन का उपयोग ईंधन के रूप में भी किया जाता है जिसमें दहन की बहुत अधिक गर्मी होती है।
• साथ ही, एथिन की दहन प्रतिक्रिया का उपयोग धातुओं को वेल्ड करने के लिए किया जाता है।
• इसके अलावा, एसिटिलीन का उपयोग करके तकनीकी कार्बन प्राप्त किया जा सकता है।
• साथ ही, इस पदार्थ का उपयोग स्व-निहित जुड़नार में किया जाता है।
• एसिटिलीन और इस समूह के कई अन्य हाइड्रोकार्बन दहन की उच्च गर्मी के कारण रॉकेट ईंधन के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

इससे एल्काइन्स का प्रयोग समाप्त हो जाता है।

निष्कर्ष

अंतिम भाग के रूप में, एसिटिलेनिक हाइड्रोकार्बन के गुणों और उनके उत्पादन पर एक संक्षिप्त तालिका यहां दी गई है।

एल्किन्स के रासायनिक गुण: तालिका

प्रतिक्रिया का नाम	स्पष्टीकरण	उदाहरण समीकरण
हैलोजनेशन	एसिटिलेनिक हाइड्रोकार्बन अणु द्वारा हैलोजन परमाणुओं (ब्रोमीन, आयोडीन, क्लोरीन, आदि) के योग की प्रतिक्रिया	सी4एच6 + 2आई2=С4 एन6मैं2
हाइड्रोजनीकरण	एक एल्काइन अणु द्वारा हाइड्रोजन परमाणुओं के जुड़ने की प्रतिक्रिया। दो चरणों में होता है।	सी3एच4 +एन2=एस3एन6 सी3एच6 + एच2=सी3 एन8
हाइड्रोहैलोजनेशन	एसिटिलेनिक हाइड्रोकार्बन अणु द्वारा हाइड्रोहैलोजन (HI, HCI, HBr) के योग की प्रतिक्रिया। दो चरणों में होता है।	सी2एच2 + HI=सी2एच3मैं C2H3I + HI=C2H 4 मैं2
हाइड्रेशन	पानी के साथ बातचीत पर आधारित प्रतिक्रिया। दो चरणों में होता है।	सी2एन2 + एच2ओ=सी 2 एच3ओह सी2एच3ओएच=सीएच3-सीएचओ
पूर्ण ऑक्सीकरण (दहन)	ऊंचे तापमान पर ऑक्सीजन के साथ एसिटिलीन हाइड्रोकार्बन की परस्पर क्रिया। परिणाम कार्बन ऑक्साइड और पानी है।	2C2H + 5O2=2H2 O + 4CO2 2C2N2 + 2O2=N2 ओ + सीओ2 + 3सी
धातु लवण के साथ अभिक्रिया	इस तथ्य में शामिल हैं कि धातु परमाणु एसिटिलीन हाइड्रोकार्बन के अणुओं में हाइड्रोजन परमाणुओं की जगह लेते हैं।	С2Н2 + AgNO3=C2एजी2 + 2NH4नहीं3 + 2एच2ओ

एल्काइन्स को प्रयोगशाला में तीन तरीकों से प्राप्त किया जा सकता है:

• अकार्बनिक यौगिकों से;
• जैविक पदार्थों के निर्जलीकरण द्वारा;
• रास्ताकार्बनिक पदार्थों का निर्जलीकरण।

इसलिए हमने एल्काइन्स की सभी भौतिक और रासायनिक विशेषताओं, उनके उत्पादन के तरीकों, उद्योग में अनुप्रयोगों पर विचार किया है।