Формула этилена

Определение и формула этилена

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Этилен (согласно номенклатуре ИЮПАК — этен) – это ненасыщенный углеводород, первый член своего гомологического ряда алкенов. Атомы углерода соединены между собой посредством двойной связи. Для атомов углерода характерна $sp^2$ -гибридизация.

Химическая и структурная формула этилена

Химическая формула – $C_2H_4$

Молярная масса равна $28,05$ г/моль.

Физические свойства – бесцветное газообразное горючее вещество, в чистом состоянии обладает слабым сладким и мускусным запахом.

Этилен находит исключительно важное и широкое применение в химической промышленности, и его мировая добыча занимает ведущее положение.

Химические свойства этилена

Наличие двойной связи подразумевает вступление этилена в реакции присоединения. Например, гидрирование происходит в присутствии катализаторов $(Pd, Pt, Ni)$ :
$CH_2=CH_2 + H_2 \rightarrow CH_3 - CH_3$
Этилен легко вступает в реакции с галогенами и галогеноводородами. Например, при взаимодействии с бромной водой происходит ее обесцвечивание. Данная реакция является качественной на непредельные соединения:
$CH_2=CH_2 + Br_2 \rightarrow CH_2Br - CH_2Br$

$CH_2=CH_2 + HI \rightarrow CH_2I - CH_3$
Также, интересной реакцией является гипогалогенирование:
$CH_2=CH_2 + HOCl \rightarrow CH_2OH - CH_2Cl$
При гидратации этилена в присутствии катализатора, например $(H_2SO_4)$ , образуется этиловый спирт:
$CH_2=CH_2 + H_2O \rightarrow CH_3 - CH_2OH$

Применение

Значительная часть этилена идет на производство полиэтилена, повсеместно используемого пластика, содержащего полимерные цепи полиэтилена с различной длиной цепи.

Этилен является важным природным гормоном растений, влияющим на процесс созревания плодов.

Важным продуктом гидратации этилена является этанол.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Определите константу равновесия процесса гидрирования этилена при $298 K$ .

Решение

Запишем уравнение гидрирования этилена до этана. Данный процесс обратим, поэтому для него можно найти константу равновесия.

$C_2H_4_{(gas.)} + H_2_{(gas.)} \rightarrow C_2H_6_{(gas.)}$

В задаче требуется найти константу равновесия процесса при стандартной температуре, хотя известно, что процесс гидрирования обычно протекает в значительно более жестких условиях: при нагревании и присутствии катализатора.

На основании закона Гесса рассчитаем изменение энергии Гиббса реакции:

$\Delta G_{chem.react.} = \sum \Delta G_{products} - \sum \Delta G_{init.subst.}$