રચના, માધ્યમિક શિક્ષણ અને શાળાઓ
આલ્કેનના માટે વિશિષ્ટ પ્રતિક્રિયાઓ શું છે
રાસાયણિક સંયોજનો દરેક વર્ગ તેમના ઇલેક્ટ્રોનિક માળખું કારણે ગુણધર્મ ધરાવે શકે છે. આલ્કેનના લાક્ષણિક અવેજી પ્રતિક્રિયા, સ્તનનો અથવા મોલેક્યુલર ઓક્સિડાઇઝેશન કરવા માટે. બધા રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ પોતાના ખાસ પ્રવાહ, જે વધુ ચર્ચા થશે.
આલ્કેનના શું છે
આ સંતૃપ્ત હાઈડ્રોકાર્બન સંયોજનો, જે પેરાફિન તરીકે ઓળખાય છે. આ પરમાણુઓ, માત્ર કાર્બન અને હાઇડ્રોજન પરમાણુ સમાવેશ રેખીય અથવા શાખા acyclic સાંકળ જેમાં માત્ર એક સંયોજન છે છે. આપેલ વર્ગ લક્ષણો, તમે આલ્કેનના શું પ્રતિક્રિયા લાક્ષણિકતા ગણતરી કરી શકે છે. તેઓ સમગ્ર વર્ગ માટે સૂત્ર પાલન એચ 2n + 2 સી એન.
રાસાયણિક માળખું
પેરાફિન પરમાણુ પ્રદર્શન એસપી 3 વર્ણસંકરતા કાર્બન પરમાણુ સમાવેશ થાય છે. તેઓ તમામ ચાર સંયોજકતા orbitals જગ્યા જ આકાર, ઊર્જા અને દિશા છે. 109 ° અને 28 'ના ઉર્જા સ્તરો વચ્ચે કોણ કદ.
પરમાણુઓ એક બોન્ડ હાજરી નક્કી કરે છે કે શું પ્રતિક્રિયાઓ આલ્કેનના લાક્ષણિકતા છે. તેઓ σ-સંયોજન ધરાવે છે. કાર્બનમાં વચ્ચે કોમ્યુનિકેશન nonpolar અને નબળું polarizable છે, તે સી-એચ કરતાં સહેજ વધારે હોય છે. ઉપરાંત, કાર્બન પરમાણુ સાથે બદલાવનું ઈલેકટ્રોનની ઘનતા સૌથી ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ છે. પરિણામી સંયોજન સી-એચ નીચા વલણ લાક્ષણિકતા છે.
અવેજી પ્રતિક્રિયા
સબસ્ટન્સ વર્ગ paraffins નીચા રાસાયણિક પ્રવૃત્તિ છે. આ સી-સી અને સી-એચ, જે બિન-પોલારિટી કારણે તોડી મુશ્કેલ છે વચ્ચે બોન્ડ તાકાત દ્વારા સમજાવી શકાય છે. તેના નાશ ના આધાર homolytic પદ્ધતિ, જેમાં મફત આમૂલ પ્રકાર સામેલ છે. એટલે આલ્કેનના લાક્ષણિકતા છે એક અવેજી પ્રતિક્રિયા. આવા પદાર્થોને પાણીના અણુઓ અથવા ચાર્જનો કેરિયર્સ આયન સાથે વાતચીત કરવા માટે સક્ષમ છે.
તેઓ મફત આમૂલ અવેજી જેમાં હાઇડ્રોજન પરમાણુ હેલોજન તત્વો અથવા અન્ય સક્રિય જૂથ દ્વારા બદલવામાં આવે છે ક્રમ. આ પ્રતિક્રિયાઓ halogenation, sulfochlorination અને નાઇટ્રેશન સંબંધિત પ્રક્રિયાઓ સમાવેશ થાય છે. આ alkane ડેરિવેટિવ્ઝ તૈયારી પરિણમે છે.
- પ્રક્રિયા ન્યુક્લિયસ પ્રારંભ અથવા સાંકળ, જેમાં મુક્ત રેડિકલ રચના કરવામાં આવે છે સાથે શરૂ થાય છે. ઉત્પ્રેરક અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશ અને ગરમી સ્ત્રોત છે.
- પછી સાંકળ કે જેમાં ક્રમિક સક્રિય કણો નિષ્ક્રિય પરમાણુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ધરવામાં વિકાસ પામે છે. અણુ અને રેડિકલ અનુક્રમે તેમના રૂપાંતર છે.
- અંતિમ પગલું સાંકળ ભંગ કરશે. ત્યાં ફરીથી જોડાવાની અથવા સક્રિય કણો અદ્રશ્ય. આમ સાંકળ પ્રતિક્રિયા વિકાસ સમાપ્ત કર્યું.
halogenation પ્રક્રિયા
તે આમૂલ પ્રકાર પદ્ધતિ પર આધારિત છે. Alkane halogenation પ્રતિક્રિયા અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશ અને halogens અને હાઈડ્રોકાર્બન મિશ્રણ ગરમ કરવા સાથે ઇરેડિયેશન દ્વારા ઉજવાય છે.
પ્રક્રિયાના તમામ તબક્કાઓ નિયમ એ છે કે Markovnikov જણાવ્યું આધીન છે. તેમાં જણાવાયું છે હેલોજન છે, ખાસ કરીને દ્વારા અવેજી પસાર કે હાઈડ્રોજન, જે હાઇડ્રોજન કાર્બન સાથે જોડાયેલું છે. Halogenation નીચેના ક્રમ માં ઉજવાય છે: એક પ્રાથમિક માંથી તૃતીય કાર્બન પરમાણુ સાથે.
પ્રક્રિયા લાંબા મુખ્ય હાઈડ્રોકાર્બન સાંકળ સાથે alkane પરમાણુઓ બેટર પ્લેસ લે છે. આ દિશામાં આયોનાઇઝીંગ ઊર્જા ઘટાડો, પદાર્થ સરળ આત્મસાત થવું ઇલેક્ટ્રોન કારણે છે.
એક ઉદાહરણ મિથેન પરમાણુઓ ક્લોરિનેશન છે. અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગના ક્રિયા વિભાજન કલોરિન આમૂલ જે પ્રજાતિઓ alkane પર હુમલો હાથ ધરવા કારણ બને છે. વિચ્છેદ થાય છે અને અણુ હાઇડ્રોજન એચ 3 સી રચના · અથવા મિથાઈલ આમૂલ. આવા સૂક્ષ્મ, બદલામાં, પરમાણુ કલોરિન હુમલો તેનું બંધારણ અને નવા રાસાયણિક રચના નાશ થયો હતો.
દરેક તબક્કે અવેજી પ્રક્રિયા માત્ર એક હાઈડ્રોજન અણુ હાથ ધરવામાં આવે છે. આલ્કેનના ના halogenation પ્રતિક્રિયા hlormetanovoy, DICHLOROMETHANE અને trihlormetanovoy tetrahlormetanovoy પરમાણુ ધીમે ધીમે રચના તરફ દોરી જાય છે.
Schematically, પ્રક્રિયા નીચે પ્રમાણે છે:
એચ 4 C + CL: Cl → એચ 3 સીસીએલ + HCl,
એચ 3 સીસીએલ + CL: Cl → એચ 2 સીસીએલ 2 + HCl,
એચ 2 સીસીએલ 2 + CL: Cl → HCCl 3 + HCl,
HCCl 3 + CL: Cl → સીસીએલ 4 + HCl.
લાક્ષણિકતા અન્ય આલ્કેનના સાથે આવા પ્રક્રિયા વહન મિથેન પરમાણુઓ ક્લોરિનેશન વિપરીત મેળવવા હાઇડ્રોજન અવેજી કર્યા પદાર્થો એક કાર્બન પરમાણુ નથી, અને થોડા છે. તેમની માત્રાત્મક ગુણોત્તર તાપમાન સંકેતો સાથે સંકળાયેલું છે. ઠંડા પરિસ્થિતિમાં, તૃતીય માધ્યમિક અને પ્રાથમિક માળખા સાથે ડેરિવેટિવ્ઝ રચના ના દરમાં ઘણો ઘટાડો.
આવા સંયોજનો રચના તાપમાન વધવાની લક્ષ્ય ઝડપ સાથે સરભર કરવામાં આવે છે. halogenation પ્રક્રિયા સ્થિર પરિબળ છે, જે કાર્બન પરમાણુ સાથે આમૂલ ના અથડામણ એક અલગ સંભાવના સૂચવે પ્રભાવ જોવા મળે છે.
આયોડિન સાથે પ્રક્રિયા halogenation સામાન્ય શરતો હેઠળ મળતું નથી. તે ખાસ શરતો બનાવવા માટે જરૂરી છે. જ્યારે મિથેન ખુલ્લા હેલોજન ઘટના હાઇડ્રોજન આયોડિડ અનુસાર થાય છે. તે મિથાઈલ આયોડિડ પર અસર પરિણામે પ્રારંભિક રિએક્ટન્ટ્સને મિથેન અને આયોડિન બહાર ઊભા છે. આવા પ્રતિક્રિયા ઉલટાવી શકાય તેવું માનવામાં આવે છે.
આલ્કેનના ના Wurtz પ્રતિક્રિયા
તે સંતૃપ્ત સમમિતીય માળખા સાથે હાઇડ્રોકાર્બન મેળવવા માટે એક પદ્ધતિ છે. રિએક્ટન્ટ્સને સોડિયમ ધાતુ, alkyl bromides અથવા alkyl ક્લોરાઇડના ઉપયોગમાં લેવાય છે. તેમના ક્રિયાપ્રતિક્રિયા તૈયાર સોડિયમ halide અને વધતા હાઈડ્રોકાર્બન સાંકળ જે બે હાઈડ્રોકાર્બન રેડિકલ સરવાળો છે સાથે. Schematically, સંશ્લેષણ નીચે પ્રમાણે છે: R-Cl + Cl-આર + 2Na → આર-આર + 2NaCl.
આલ્કેનના ના Wurtz પ્રતિક્રિયા માત્ર શક્ય છે જો તેમના કણોના રૂપમાં halogens પ્રાથમિક કાર્બન પરમાણુ છે. દા.ત., સીએચ 3 -CH 2 -CH 2 બીઆર.
રચના ઉત્પાદન ત્રણ અલગ અલગ સાંકળો ઘનીકરણ બે સંયોજનો galogenuglevodorododnaya મિશ્રણ નાટક દરમિયાન તો. આ પ્રતિક્રિયા એક ઉદાહરણ chloromethanes અને hloretanom સાથે સોડિયમ alkane ક્રિયાપ્રતિક્રિયા તરીકે સેવા આપી શકે. આઉટપુટ સમાવેશ થાય છે બ્યુટેઇન, પ્રોપેન અને ઇથેન મિશ્રણ છે.
સોડિયમ ઉપરાંત, શક્ય અન્ય ક્ષાર ધાતુઓની, જે લિથિયમ કે પોટેશ્યમ સમાવેશ થાય છે ઉપયોગ.
પ્રક્રિયા sulfochlorination
તે પણ રીડ પ્રતિક્રિયા કહેવાય છે. તે મફત રિપ્લેસમેન્ટ ના સિદ્ધાંત પર ચાલે છે. પ્રતિક્રિયા આ પ્રકારના અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગના હાજરીમાં સલ્ફર ડાયોક્સાઈડ અને પરમાણુ કલોરિન મિશ્રણ ક્રિયા કરવા માટે આલ્કેનના વિચિત્ર છે.
પ્રક્રિયા સાંકળ પદ્ધતિ દીક્ષા, જેમાં કલોરિન બે રેડિકલ મેળવી શરૂ થાય છે. એક હુમલો alkane કે જે alkyl કણો અને હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ પરમાણુઓ ઉદભવે છે. હાઈડ્રોકાર્બન દ્વારા આમૂલ સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ જટિલ કણો રચે જોડાયેલ. કેપ્ચર સ્થિર અન્ય પરમાણુમાંથી એક કલોરિનનો અણુ થાય છે. અંતિમ સામગ્રી એક alkane sulfonyl ક્લોરાઇડ છે, તે સપાટી સક્રિય સંયોજનો સંશ્લેષણ માટે વપરાય છે.
Schematically, પ્રક્રિયા આના જેવું દેખાય છે:
CLCL → HV ∙ Cl + ∙ સીએલ,
એચઆર + ∙ Cl → આર ∙ + HCl,
આર ∙ + ઓએસઓ → ∙ આરએસઓ 2,
∙ આરએસઓ 2 + ClCl → આરએસઓ 2 Cl + ∙ Cl.
નાઇટ્રેશન સાથે સંકળાયેલ પ્રક્રિયાઓ
આલ્કેનના ઉકેલ 10% અને વાયુ રાજ્યમાં tetravalent નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડ સાથે નાઈટ્રિક એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા. તેના ઘટના શરતો ઉચ્ચ અને નીચાં દબાણના મૂલ્યો (140 ° સે) તાપમાન કિંમતો છે. આઉટપુટ ઉત્પન્ન nitroalkanes છે.
ફ્રી આમૂલ Konovalov વૈજ્ઞાનિક નામ અપાયું પ્રકાર, પ્રક્રિયા નાઇટ્રેશન સંશ્લેષણ ખોલી: સીએચ 4 + HNO 3 → સીએચ 3 NO 2 + H 2 ઓ
સ્તનનો પદ્ધતિ
લાક્ષણિક alkane dehydrogenation અને ક્રેકિંગ છે. મિથેન પરમાણુ સંપૂર્ણ થર્મલ વિઘટન પસાર થાય છે.
ઉપર પ્રતિક્રિયાઓ મૂળભૂત પદ્ધતિ આલ્કેનના ના પરમાણુ સ્તનનો છે.
dehydrogenation પ્રક્રિયા
જ્યારે paraffins કાર્બન હાડપિંજર પર હાઇડ્રોજન પરમાણુ અલગ, મિથેન સિવાય અસંતૃપ્ત સંયોજનો મેળવી રહ્યા છે. ઊંચા તાપમાન (400 600 ° C) અને પ્લેટિનમ, નિકલ, કારણ કે ક્રિયા વેગ હેઠળ પરીક્ષણ આલ્કેનના આવા રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ ક્રોમિયમ ઓક્સાઇડ અને એલ્યુમિનિયમ.
જો ઇથેન અથવા પ્રોપેન પરમાણુઓ પ્રતિક્રિયા ભાગ હોય, તો પછી તેના ઉત્પાદનો ethene અથવા એક બેવડા જોડની સાથે propene કરશે.
ચાર અથવા પાંચ કાર્બન હાડપિંજર ઓફ નિર્જલીકરણ diene સંયોજન મેળવી. રચના બ્યુટેઇન-1,3 બ્યુટાડીન અને 1,2-બ્યુટાડીન થી.
6 અથવા વધુ કાર્બન પરમાણુ સાથે પ્રતિક્રિયા પદાર્થો હાજર હોય, તો બેન્ઝીન રચાયેલી છે. તે ત્રણ બેવડી બોન્ડ સાથે એક સુગંધિત રિંગ છે.
વિઘટન સાથે સંકળાયેલ પ્રક્રિયા
ઊંચા તાપમાન હેઠળ આલ્કેનના પ્રતિક્રિયા એક તફાવત કાર્બન બોન્ડ અને આમૂલ પ્રકાર સક્રિય જાતો રચના સાથે પસાર કરી શકે છે. જેવી પ્રક્રિયાઓ ક્રેકિંગ અથવા pyrolysis તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
500 સેન્ટીગ્રેડથી વધુ તાપમાન માટે રિએક્ટન્ટ્સને હીટિંગ, પરમાણુઓ વિઘટન પરિણામો જેમાં alkyl પ્રકારના રેડિકલ ના જટિલ મિશ્રણ રચના કરવામાં આવે છે.
કાર્બન સાંકળ સંતૃપ્ત અને અસંતૃપ્ત સંયોજનો મેળવવા કારણે લંબાઇ સાથે આલ્કેનના ના pyrolysis મજબૂત ગરમી હેઠળ બહાર વહન કરી શકશે. તે થર્મલ ક્રેકિંગ કહેવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા 20 મી સદીના મધ્ય સુધી ઉપયોગ થાય છે.
ખામી નીચા ઓક્ટેન નંબર (65 કરતાં ઓછી) સાથે હાઇડ્રોકાર્બન મેળવવા માટે હતી, તેથી તે લીધું ઉત્પ્રેરક ક્રેકીંગ. પ્રક્રિયા એક એલ્યુમિનોસિલિકેટ એક્સિલરેટર પ્રકાશન એક શાખા માળખું કર્યા આલ્કેનના હાજરીમાં તાપમાને 440 ° C થી નીચે છે, અને 15 કરતાં ઓછી વાતાવરણનો દબાણે ઉજવાય. 2CH 4 → ટી ° C 2 H 2 + 3 એચ 2: એક ઉદાહરણ મિથેન pyrolysis છે. પ્રતિક્રિયા દરમિયાન વર્ણહીન રંગહીન વાયુ અને પરમાણુ હાઇડ્રોજન રચના કરી હતી.
પરમાણુ મિથેન રૂપાંતર થઇ શકે છે. આ પ્રતિક્રિયા પાણી અને નિકલ ઉદ્દીપકની જરૂરી છે. આઉટપુટ કાર્બન મોનોક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન મિશ્રણ છે.
ઓક્સીડેશન પ્રક્રિયાઓમાં
રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ ઇલેક્ટ્રોન અસર સાથે સંકળાયેલ વિશિષ્ટ alkane છે.
ત્યાં paraffins સ્વતઃ-ઓક્સિડેશન છે. તે સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન ઓક્સિડેશન એક મફત આમૂલ પદ્ધતિ સમાવેશ થાય છે. પ્રતિક્રિયા દરમિયાન પ્રવાહી તબક્કાના alkane hydroperoxide મેળવી. શરૂઆતમાં પેરાફિન પરમાણુ ફાળવવામાં સક્રિય રેડિકલ ઓક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. આગળ, alkyl સૂક્ષ્મ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા અન્ય પરમાણુ ઓ 2, ∙ ROO મેળવી. ફેટી એસિડ peroxy આમૂલ ત્યારથી alkane પરમાણુ સંપર્ક કરવામાં આવે છે, અને પછી hydroperoxide રીલીઝ કર્યું હતું. એક ઉદાહરણ ઇથેન ના autooxidation છે:
સી 2 એચ 6 + O 2 → ∙ સી 2 એચ 5 + હુ ∙,
∙ સી 5 એચ 2 + O 2 → ∙ OOC 2 એચ 5,
∙ OOC 2 એચ 5 + C 2 H 6 → HOOC 2 એચ 5 + ∙ સી 2 એચ 5.
દહન પ્રતિક્રિયા જે મુખ્યત્વે રાસાયણિક ગુણધર્મો છે, બળતણ ની રચના નક્કી લાક્ષણિકતા alkane છે. 2C 2 એચ 6 + 7O 2 → 4CO 2 + 6H 2 O.: તેઓ ગરમી સ્ત્રાવ સાથે પ્રકૃતિ ઓક્સિડેટીવ છે
પ્રક્રિયા ઓક્સિજન એક નાના રકમ જોવા મળે છે, તો અંતિમ ઉત્પાદન દ્વિસંયોજક કાર્બન અથવા કાર્બન મોનોક્સાઇડ, જે ઓ 2 એકાગ્રતા દ્વારા નક્કી થાય છે હોઈ શકે છે.
ઉદ્દીપક પદાર્થો પ્રભાવ અને ગરમ 200 ° સે હેઠળ આલ્કેનના ઑક્સીડેશનમાં દારૂ પરમાણુ, એલડિહાઇડ અથવા કાર્બોક્ઝિલિક એસિડ મેળવવામાં આવ્યા છે.
ઉદાહરણ ઇથેન:
સી 2 એચ 6 + O 2 → સી 2 એચ 5 OH (ઇથેનોલ),
સી 2 એચ 6 + O 2 → સીએચ 3 સીએચઓ + H 2 ઓ (ethanal અને પાણી)
2C 2 એચ 6 + 3O 2 → 2CH 3 COOH + 2H 2 ઓ (ethanoic એસિડ અને પાણી).
આલ્કેનના ચક્રીય peroxides ત્રિપદી ક્રિયા હેઠળ ઓક્સિડેશન શકાય છે. આ ડાઇમિથાઇલ dioxirane સમાવેશ થાય છે. પરિણામ paraffins દારૂ પરમાણુ ઓક્સિડેશન છે.
પ્રતિનિધિઓના paraffins કારણ કે KMnO 4 અથવા પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ ને પ્રતિભાવ ન આપતા, તેમજ બ્રોમિન પાણી.
isomerization
આલ્કેનના પર ઇલેક્ટ્રોફિલિક પદ્ધતિ સાથે અવેજી પ્રકાર પ્રતિક્રિયા લાક્ષણિકતા છે. કાર્બન સાંકળના isomerization ઓળખવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડ, જે સંતૃપ્ત પેરાફિન સાથે પ્રતિભાવ આપ્યો છે catalyzes. એક ઉદાહરણ બ્યુટેઇન પરમાણુ, જે 2-methylpropane છે isomerization છે: C 4 એચ 10 → સી 3 એચ 7 સીએચ 3.
પ્રક્રિયા લિજ્જતની
સંતૃપ્ત પદાર્થો કે જેમાં મુખ્ય કાર્બન સાંકળ છ અથવા વધુ કાર્બન પરમાણુ ધરાવે છે, dehydrocyclization કરવા સક્ષમ હોય છે. ટૂંકા પરમાણુઓ આ પ્રતિક્રિયા લાક્ષણિકતા ન હોય. પરિણામ હંમેશા CYCLOHEXANE અને તેના ડેરિવેટિવ્ઝ તરીકે છ અવયવયુક્ત રિંગ છે.
પ્રતિક્રિયા વેગ હાજરી, અને વધુ સ્થિર બેન્ઝીન રિંગ માં રૂપાંતર આગળ dehydrogenation પસાર કરે છે. તે સુગંધ અથવા અખાડો માટે acyclic હાઇડ્રોકાર્બન રૂપાંતર થાય છે. એક ઉદાહરણ હેક્ઝેન ના dehydrocyclization છે:
એચ 3 સી-સીએચ 2 - સીએચ 2 - સીએચ 2 - સીએચ 2 -CH 3 → C 6 H 12 (CYCLOHEXANE)
C 6 H 12 → C 6 H 6 + 3 એચ 2 (બેન્ઝીન).
Similar articles
Trending Now