包頭液態氣體

乙炔

  • 所屬分類:乙炔

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  • 發布日期:2020/10/28
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乙炔,分子式C2H2,俗稱風煤和電石氣,是炔烴化合物系列中體積較小的一員,主要作工業用途,特別是燒焊金屬方面。乙炔在室溫下是一種無色、極易燃的氣體。純乙炔是無臭的,但工業用乙炔由于含有硫化氫、磷化氫等雜質,而有一股大蒜的氣味。

乙炔氣體的物理性質

純乙炔為無色芳香氣味的易燃氣體。 [2] 而電石制的乙炔因混有硫化氫H2S、磷化氫PH3、砷化氫而有毒,并且帶有特殊的臭味。熔點(118.656kPa)-80.8℃,沸點-84℃,相對密度0.6208(-82/4℃),折射率1.00051,折光率1.0005(0℃),閃點(開杯)-17.78℃,自燃點305℃。在空氣中爆炸限度2.3%-72.3%(vol)。在液態和固態下或在氣態和壓力下有猛烈爆炸的危險,受熱、震動、電火花等因素都可以引發爆炸,因此不能在加壓液化后貯存或運輸。微溶于水,溶于乙醇丙酮。在15℃和1.5MPa時,乙炔在丙酮中的溶解度為237g/L,溶液是穩定的。 [2] 

因此,工業上是在裝滿石棉等多孔物質的鋼瓶中,使多孔物質吸收丙酮后將乙炔壓入,以便貯存和運輸。為了與其它氣體區別,乙炔鋼瓶的顏色一般為乳白色,橡膠氣管一般為黑色,乙炔管道的螺紋一般為左旋螺紋(螺母上有徑向的間斷溝)。

分子構型:直線型

雜化類型:sp雜化中心原子孤電子對數:0通常計量單位:m3;mm3;cm3;

密度:標準氣壓下1.17Kg/m3;在25攝氏度狀況下,密度1.12Kg/m3。

包裝方法:鋼質氣瓶

附:乙炔在水中的溶解度表:

在乙炔氣體分壓等于101.325 kPa時,被一體積水所吸收的該氣體體積(已折合成標準狀況)

溫度(℃)

溶解度

溫度(℃)

溶解度

溫度(℃)

溶解度

0

1.73

25

0.93

70

0.25

5

1.49

30

0.84

80

0.15

10

1.31

40

0.65

90

0.05

15

1.15

50

0.50



20

1.03

60

0.37



化學性質

乙炔(acetylene)簡單的炔烴,又稱電石氣。結構式H-C≡C-H,結構簡式CH≡CH,簡式(又稱實驗式)CH,分子式 C2H2,乙炔中心C原子采用sp雜化。電子式 H:C┇┇C:H乙炔分子量 26.4 ,氣體比重 0.91(Kg/m3),火焰溫度3150 ℃,熱值12800 (千卡/m3) 在氧氣中燃燒速度 7.5 ,純乙炔在空氣中燃燒2100度左右,在氧氣中燃燒可達3600度。化學性質很活潑,能起加成氧化聚合及金屬取代等反應。

氧化反應

a.可燃性:

2C?H?+5O?→4CO?+2H?O(條件:點燃)

現象:火焰明亮、帶濃煙,燃燒時火焰溫度很高(>3000℃),用于氣焊和氣割。其火焰稱為氧炔焰

b.被KMnO4氧化:能使紫色酸性高錳酸鉀溶液褪色。

C?H? + 2KMnO? + 3H?SO?=2CO?+ K?SO? + 2MnSO?+4H?O

加成反應

可以跟Br?、H?、HX等多種物質發生加成反應

如:

與Br?的加成

現象:溴水褪色或Br?的CCl?溶液褪色

所以可用酸性KMnO?溶液或溴水區別炔烴與烷烴。

與H2的加成     

CH≡CH+H? → CH?=CH?

與HX的加成

如:CH≡CH+HCl →CH?=CHCl氯乙烯用于制聚氯乙烯

“聚合”反應

三個乙炔分子結合成一個苯分子:

由于乙炔與乙烯都是不飽和烴,所以化學性質基本相似。在適宜條件下,三分子乙炔能聚合成一分子苯。但苯的產量不高,副產物又多。如果利用鈀等過渡金屬的化合物作催化劑,乙炔和其他炔烴可以順利地生成苯及其衍生物。

在條件下,乙炔也能與烯烴一樣,聚合成高聚物——聚乙炔。

在Ni(CN)2,80~120℃,1.5MPa條件下,4分子乙炔聚合主要生成環辛四烯。

金屬取代反應(可用于乙炔的定性鑒定)

將乙炔通入溶有金屬鈉的液氨里有氫氣放出。乙炔與銀氨溶液反應,產生白色乙炔銀沉淀。

乙炔具有弱酸性,因為乙炔分子里碳氫鍵是以SP-S重疊而成的。碳氫里碳原子對電子的吸引力比較大些,使得碳氫之間的電子云密度近碳的一邊大得多,而使碳氫鍵產生極性,給出H+而表現出的酸性。(pKa=25)

將其通入硝酸銀或氯化亞銅氨水溶液,立即生成白色乙炔銀(AgC≡CAg)和棕紅色乙炔亞銅(CuC≡CCu)沉淀,可用于乙炔的定性鑒定。這兩種金屬炔化物干燥時,受熱或受到撞擊容易發生爆炸,如反應完應用鹽酸或硝酸處理,使之分解,以免發生危險。注意:乙炔在使用貯運中要避免與銅接觸。

酸堿反應

炔烴中C≡C的C是sp雜化,使得Csp-H的σ鍵的電子云更靠近碳原子,增強了C-H鍵極性使氫原子容易解離,顯示“酸性”。連接在C≡C碳原子上的氫原子相當活潑,易被金屬取代,生成炔烴金屬衍生物叫做炔化物

CH≡CH + Na → CH≡CNa + 1/2H2(條件液氨)

CH≡CH + 2Na → CNa≡CNa + H2 (條件液氨,190℃~220℃)

CH≡CH + NaNH2 → CH≡CNa + NH3

CH≡CH + Cu2Cl2 (2AgCl)+2NH4OH → CCu≡CCu(CAg≡CAg)↓ + 2NH4Cl +2H2O(注意:只有在三鍵上含有氫原子時才會發生,用于鑒定端基炔RH≡CH)。

其他化學特性

乙炔與銅、銀、水銀等金屬或其鹽類長期接觸時,會生成乙炔銅(Cu2C2)和乙炔銀(Ag2C2)等爆炸性混合物,當受到摩擦、沖擊時會發生爆炸。因此,凡供乙炔使用的器材都不能用銀和含銅量70%以上的銅合金制造。


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關鍵詞:乙炔,乙炔氣體,乙炔瓶裝氣體

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