Asetilen uning tuzilishidagi o’ziga xosliklar (sp – gibridlanish bog’) Asetilenning karbid usuli bilan va metandan olinishi, kimyoviy xossalari, ishlatilishi. Asetilen qatoridagi to’yinmagan uglevodorodlar

Aim.uz

ASETILEN UNING TUZILISHIDAGI O’ZIGA XOSLIKLAR (SP – GIBRIDLANISH BOG’)

Asetilenning karbid usuli bilan va metandan olinishi, kimyoviy xossalari, ishlatilishi.
Asetilen qatoridagi to’yinmagan uglevodorodlar.

Asetilen qatori to’yinmagan uglevodorodlar xalqaro nomenklatura bo’yicha alkinlar deyiladi. Molekulasi tarkibida uchbog’ tutgan uglevodorodlar asetilen qatoridagi to’yinmagan uglevodorodlar deyiladi. Alkinlar – molekulasida bitta uchbog’ tutgan to’yinmagan uglevodorodlardir.

Alkinlarning :

• 
  Umumiy formulasi C_nH_2n-2, bu yerda n ≥2.
  

• 
  Molyar massalari M = 14n-2
  

• 
  Nomlanishlarda harakterli qo’shimcha “in”
  

Alkenlar molekulalarini tuzilishdagi o’ziga xoslik :

• 
  Bitta σ va ikkita π – bog’lardan iborat bitta uchbog’ bo’ladi.
  

• 
  π – bog’lar σ tekisligiga o’zaro perpendikulyar.
  

• 
  Uchbog’larning uzunligi 0,121 nm ga teng.
  

• 
  Uchbog’ bilan bog’langan uglerod atomlari sp – gibridlanish holatida bo’ladi. Qolgan uglerod atomlari sp³ – gibridlanish holatida bo’ladi.
  

• 
  sp - gibridlangan uglerod atomlari uchun valent burchagi 180^o
  

Alkinlar molekulasida bir xil sondagi uglerod atomlari bo’lgan dien uglevodorodlari bilan izomerdir:

• 
  alkinlardan hosil bo’ladigan bir valentli radikallarning umimiy formulasi C_nH_2n-3.
  

Masalan :

Tarkibida bir vaqtning o’zida uchlamchi va ikkilamchi bog’lari bo’lgan uglevodorodlar ham ma’lum. Masalan :

Alkinlarning gomologik qatori

Formulasi	Nomlanishi	Struktura formulasi
C2H2	Etin (asetilen)
C3H4	Propin (etilasetilen)
C4H6	Butin -1 (etilasetilen)
	Butin – 2 (dimetilasetilen)
C5H8	Pentin – 1 (propilasetilen)
	Pentin -2 (metiletilasetilen)
	3 – metilbutin – 1 (izopropilasetilen)

Nomenklaturasi.

Rasional nomenklaturaga ko’ra hamma asetilen qatoridagi uglevodorodlarning asetilenning hosilalari deb qaraladi va radikallar nomiga asetilen so’zi qo’shib o’qiladi. Masalan :

Sistematik nomenklaturaga ko’ra asetilen qatoridagi uglevodorodlariga to’yingan uglevodorodlar deb qarab, ularning nomidagi “an” qo’shimchasi “in” qo’shimchasiga almashtiriladi va uchbog’ qaysi ugleroddan boshlansa shu uglerodning radikali qo’yib o’qiladi. Zanjirdagi uglerod atomlarini raqamlash uchbog’ qaysi tomonga yaqin bo’lsa, shu tomondan boshlanadi.

Tarmoqlangan tuzilishga ega bo’lgan alkinlarning nomlarini tuzilshda :

• 
  qo’shbog’ (uchbog’i) bo’lgan uglerod atomlarining eng uzun zanjiri tanlanadi va bu zanjirdagi uglerod atomlari uchbog’ga yaqin tomondan nomerlanadi.
  

Agar molekuladagi uchbog’ simmetrik joylashgan bo’lsa nomerlashni yon radikali yaqin joylashgan tomondan boshlanadi.

• 
  Bosh zanjirda qancha uglerod bo’lsa, shunga mos keladigan alkan monlanadi.
  
• 
  “an” qo’shimchasi “in” ga almashtiriladi, uchbog’ning holati va yon radikallar ko’rsatiladi. Masalan :
  

Izomeriyasi : alkinlarning izomerlari uchbog’ning joylashgan o’rniga va uglerod skletining holatiga qarab har xil bo’ladi. Masalan : butinda 2 ta izomer, pentinda 3 ta izomer va h.k.

Yuqoridagi jadval alkinlarning gomologik qatori jadvaliga qarang.

Alkinlarning fizikaviy xossalari.

Dastlabki uchta vakillari : C₂H₂, C₃H₄, C₄H₆ lar gazlar, C₅H₈ – C₁₅H₂₈ gacha suyuqlik va C₁₆H₃₀ dan yuqorilari qattiq moddalar. Ularnig molekulyar massalari ortib borishi bilan suyuqlanish va qaynash temperaturalari ortib boradi.

Alkinlarning hech qaysisi suvda erimaydi, ammo aromatik boshqa erituvchilarda yaxshi eriydi.
Asetilen, uning tuzilishidagi o’ziga xoslik, sp – gibridlanish
Asetilenning molekulyar formulasi C₂H₂.

Asetilening vodorodga nisbatan zichligi 13.

Uning molyar massasi M = 2 = 2 · 13 = 26.

Asetilenning struktura formulasi :

Elektron formulasi: :
Asetilen molekulasidagi uchbog’ning bittasi σ va ikkitasi π – bog’, undagi uglerod atomlari uchunchi valentlik holatida bo’ladi. Asetilen molekulasidagi to’rtta atom bir chiziqda joylashgan bo’lib bitta sathda yotadi. Asetilen molekulasini hosil bo’lishida har qaysi uglerod atomidan bittadan s va p elektron bulutlari gibridlanadi. Uglerod atomlari sp – gibridlanish holatida bo’ladi ya’ni har bir uglerod atomi bittadan elektron bulutga ega bo’ladi, ikkita p - elektron bulutlari gibridlanmasdan qoladi. Ikkita gibrid elektron (har qaysi atomdan bittadan) o’zaro qoplanadi va uglerod atomlari o’rtasida σ – bog’ hosil bo’ladi. Qolgan ikkita gibrid elektron bulut vodorodning s – elektronlari bilan qoplanadi va uglerod atomlari o’rtasida σ – bog’ hosil bo’ladi. Har bir uglerod atomida ortib qolgan ikkita p – elektronlar bir – birini perpendikulyar tekislikda qoplaydi. Quydagi rasmlarda asetilen molekulasining fazoviy tuzilishlari keltirilgan.
Asetilenning olinish usullari:

1. 
   Karbid usuli:
   

So’ndirilgan oxakni ko’mir bilan birga elektr pechida 2500^o C da qizdirib kalsiy karbid olinadi :

CaO + 3C CaC₂ + CO

Olingan kalsiy karbidga suv ta’sir ettirilib asetilen olinadi :

CaC₂ + H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂

Ushbu usuldan asetilenni laboratoriyada ham, sanoatda ham olishda foydalaniladi.

2. 
   Metandan olinishi: asetilenni metandan olish iqtisod jihatdan juda arzon va qulaydir:
   

2CH₄ C₂H₂ + 2H₂

Ammo bu jarayonda hosil bo’lgan asetilen C va H₂ ga parchalanishi mumkin. Bu hodisa sodir bo’lmasligi uchun hosil bo’lgan asetilen zudlik bilan reaksiya zonasidan chiqarilishi va sovitilishi zarur.

Shuningdek asetilen olishni boshqa usullari ham ishlab chiqilgan. Masalan : ikkita gologenli uglevodorodga ishqorning spirtli eritmasini ta’sir ettirib olish mumkin.

Keyingi paytlarda neftni piroliz mahsulotlaridan asetilen ajratib olish usullari ham ishlab chiqilgan.

Asetilenning fizikaviy xossasi va ishlatilish.

Asetilen – rangsiz toza holida deyarli hidsiz gaz, -81,8^oC da suyuqlanadi, asetilen havodan yengilroq gaz, havo kislorodi bilan yonganda juda katta issiqlik 3150 ^oC (1326 kj/ mol) chiqadi. Shuning uchun sanoat miqyosida astilenning 30% ga yaqini avtogen payvantlashda va metallarni qirqishda ishlatiladi.

Buning uchun ishlatiladigan asetilen CaC₂ ga suv ta’sir ettirib olinadi.

Asetilenning qolgan 70 % kimyo sanoatida har xil sintetik birikmalar (etil spirti, sirka kislotasi, vinilxlorid, akrilonitril) olishda ishlatiladi.

Demak asetilen organik sintezlarda keng qo’llaniladigan boshlang’ich moddadir.
Asetilenning kimyoviy xossalari.

Asetilen birikish, almashinish, oksidlanish, polimerlanish reaksiyalariga kirishadi.

1. 
   Birikish reaksiyalari :
   

1. 
   Asetilen va uning gomologlari gologenlarni biriktiradi, bu reaksiya ikki bosqichda boradi :
   

2. 
   Asetilen va asetilen qatori uglevodorodlari nikel, platina, palladiy metallari katalizatorligida vodorodni oson biriktirib oladi. Bunda oldin alkenlar keyin alkanlar hosil bo’ladi :
   

3. 
   Gologenovodorodni biriktirishi. Agar asetilenga vodorodxlorid biriksa gaz holidagi modda vinilxlorid yoki xlorvinil hosil bo’ladi:
   

Asetilenning gomologlariga vodorodxloridni birikishi Markovnikov qoidasiga binoan boradi.

4. 
   Suvni biriktirish: asetilenga suvni biriktirish reaksiyasiga Kucherov reaksiyasi deyiladi (1881 – yil).
   

Asetilen simob (II) sulfat katalizatorligida suvni biriktirib sirka aldegidi (asetaldegid) hosil qiladi.

Bu reaksiyaga gidratlanish reaksiyasi deyiladi.

5. 
   Asetilenga sianid kislotasi birikishi muhim ahamiyatga ega bo’lib, undan sanoatda akrilonitril monomerini olishda foydalaniladi.
   

Akrilonitrildan to’qimachilik sanoatida ishlatiladigan sintetik tola – nitron tolasi olinadi. Nitron tolasi mineral moylar va benzin ta’siriga chidamlidir.

2. 
   Oksidlanish reaksiyasi.
   

Asetilen va alkinlar oson oksidlanadi. Asetilen kaliy permanganat eritmasini rangsizlantiradi.

Kuchli oksidlovchilar ta’sirida asetilendagi uchbog’ning qisman yoki to’liq oksidlanishi sodir bo’ladi :

Asetilen kislorodda ravshan yorug’ alanga hosil qilib yonadi.

Qadimda asetilendan yorug’lik manbalari sifatida foydalanilgan.

Asetilen havoda dudli alanga berib yonadi. Uning havo yoki kislorod aralashmasi portlaydi. Asetilen zarb ta’sirida ham portlashi mumkin, shuning uchun uni aseton eritmasi holida g’ovak materiallarga shimdirib balonlarda saqlanadi va tashiladi.

Polimerlanish reaksiyasi.

Asetilen 450 ^oС da aktivlangan ko’mir ustidan o’tkazilsa, u trimerlanib benzol hosil qiladi.

Bu reaksiyani N. D. Zelinskiy va B. A. Kazanskiylar amalga oshirganlar.

Asetilen 80 ^oC da CH₂Сl₂ va NH₄Cl ning HCl dagi eritmasidan o’tkazilsa, dastlab dimer - vinil asetilen, keyin trimer – divinil asetilen hosil bo’ladi.

Bosim ostida asetilen katalizator ishtirokida polimerlanib, siklooktotetroen hosil bo’ladi.

3. 
   Almashinish reaksiyasi.
   

Oksidlarga munosabati : asetilen Ag, Cu, Na, Zn kabi metallar bilan almashinib metall asetilinidlarini hosil qiladi. Asetilen suvga nisbatan kuchsiz “kislotali”, lekin ammiakga nisbatan kuchliroq hisoblanadi. Agar asetilenga kumush oksidining yoki mis (I) oksidining ammiakli eritmasini ta’sir ettirsa kumush asetilinidi hosil bo’ladi.

Ba’zi asetilinidlar masalan : Na – CΞC – Na, CaC₂ karbidlar deb ham yuritiladi.

Kumush va mis asetilinidlari portlovchi xususiyatga ega, masalan Cu₂C₂ – 120 ^oC atrofida portlaydi. Qizil rangli Cu₂C₂ hosil bo’linishidan ko’pincha asetilenni sifatiy aniqlashda ham foydalaniladi.

Natriy karbid va kalsiy karbidlar odatda suv bilan shiddatli birikadilar. Kalsiy karbiddan laboratoriyada va aftogen usulida asetilen olishda keng foydalaniladi.

ASETILENNING ISHLATILISHI

Aim.uz