Интересные факты об этене доклад
Краткий ответ
Доклад ниже — берите его как основу. Держится он на одном стержне: этен \(C_2H_4\) — простейший алкен, и почти все его «интересные факты» объясняются наличием двойной связи \(C=C\). Если понять этот стержень, похожий доклад про пропен или бутадиен вы соберёте сами.
Доклад «Интересные факты об этене»
1. Самая простая молекула с двойной связью. Этен \(CH_2=CH_2\) — единственный алкен состава \(C_2H_4\), изомеров у него нет. Молекула плоская: все шесть атомов лежат в одной плоскости, углы между связями около \(120^\circ\), атомы углерода находятся в \(sp^2\)-гибридизации.
2. Двойная связь короче одинарной. Длина \(C=C\) — примерно \(0{,}134\) нм, а обычной связи \(C{-}C\) — \(0{,}154\) нм. «Двойная» связь — это не два одинаковых «прутика»: одна \(\sigma\)-связь и одна \(\pi\)-связь, электронное облако которой лежит над и под плоскостью молекулы.
3. Отсюда — характерная химия. \(\pi\)-связь слабее \(\sigma\), поэтому этен легко вступает в реакции присоединения: обесцвечивает бромную воду (качественная реакция на непредельность), присоединяет водород, хлороводород, воду.
4. «Маслообразующий газ». Этен получили в 1795 году голландские химики, а название olefiant gas («газ, дающий масло») он получил за то, что с хлором образует маслянистую жидкость — 1,2-дихлорэтан. Отсюда и слово «олефины» для всего класса алкенов.
5. Газообразный гормон растений. Этилен — единственный фитогормон-газ: он ускоряет созревание плодов, старение листьев и их опадение. Поэтому одно подгнившее яблоко «портит весь ящик» — оно выделяет этен и запускает созревание соседей. Бананы и томаты дозревают в камерах с этиленом.
6. Одно из самых массовых органических веществ. Мировое производство этена — более 150 млн тонн в год; получают его пиролизом и крекингом нефтяных фракций.
7. Сырьё «на всё». Из этена делают полиэтилен (самый распространённый пластик), этиленгликоль (антифриз), оксид этилена, этанол (гидратацией), винилхлорид для ПВХ, стирол.
8. Полиэтилен открыли случайно. В 1933 году в лаборатории ICI Фосетт и Гибсон получили восковидный осадок в аппарате высокого давления — так случайно нашли полиэтилен.
9. Этен был наркозом. В 1920–1940-х годах его применяли для наркоза в смеси с кислородом, но из-за горючести и взрывоопасности отказались.
10. Чуть легче воздуха и коварен. Молярная масса \(28\) г/моль против \(29\) г/моль у воздуха, запах слабый сладковатый, а смесь с воздухом взрывоопасна при содержании \(2{,}7\)–\(36\ \%\) по объёму.
11. Есть на Титане. Этилен обнаружен в атмосфере спутника Сатурна — там он участвует в образовании органических туманов.
12. Цис-транс-изомеров у него нет. У обоих атомов углерода одинаковые заместители (по два атома \(H\)), поэтому цис-транс-изомерия у этена невозможна — она появляется только у замещённых алкенов, например у бутена-2.
Принцип: почему факты не нужно зубрить
- Строение → свойства. \(sp^2\)-гибридизация даёт плоскую молекулу и \(\pi\)-связь; \(\pi\)-связь непрочна → идут реакции присоединения, а не замещения (как у алканов).
- Свойства → применение. Раз этен «охотно присоединяет», его используют для синтеза: гидратация даёт этанол, полимеризация — полиэтилен.
- Происхождение → роль в природе. Газообразность и летучесть (\(M=28\)) позволяют этилену работать дистанционным сигналом между растениями.
Каркас для похожего доклада о любом веществе: открытие и название → строение молекулы → как строение объясняет свойства → получение → применение → 2–3 неожиданных факта.
Проверьте себя
- Почему этен обесцвечивает бромную воду, а этан — нет? → У этена есть \(\pi\)-связь, идёт присоединение \(Br_2\); у этана только \(\sigma\)-связи.
- Почему у этена нет цис-транс-изомеров? → У каждого атома углерода по два одинаковых заместителя \(H\).
Обсуждение
2 сообщенияЧто такое этен и интересные факты об этене доклад
Краткий ответ
Этен (тривиальное название — этилен) — это газообразный углеводород состава \(C_2H_4\) с двойной связью между атомами углерода: \(CH_2=CH_2\). Это простейший алкен и вообще самый простой углеводород с двойной связью. Почти все его свойства объясняются одной причиной — наличием \(\pi\)-связи.
Паспорт вещества
| Признак | Значение |
|---|---|
| Молекулярная формула | \(C_2H_4\) |
| Класс | алкен (непредельный углеводород) |
| Молярная масса | \(28\) г/моль |
| Агрегатное состояние при н.у. | газ без цвета, со слабым сладковатым запахом |
| \(t_{кип}\) | около \(-104\ ^\circ C\) |
| \(t_{пл}\) | около \(-169\ ^\circ C\) |
| Плотность | \(\approx 1{,}25\) кг/м³, чуть легче воздуха (\(28\) против \(29\) г/моль) |
| Растворимость | в воде плохо, в органических растворителях хорошо |
| Изомеры | отсутствуют |
Строение — ключ ко всему
\[ H_2C=CH_2 \]
- Атомы углерода в \(sp^2\)-гибридизации, молекула плоская, углы \(\approx 120^\circ\).
- Двойная связь — это \(\sigma\)-связь плюс \(\pi\)-связь, облако которой лежит над и под плоскостью молекулы.
- Длина \(C=C\) — \(\approx 0{,}134\) нм, это короче одинарной \(C{-}C\) (\(0{,}154\) нм).
- \(\pi\)-связь менее прочная, поэтому этен легко присоединяет \(H_2\), \(Br_2\), \(HCl\), \(H_2O\) — в отличие от этана, который в такие реакции не идёт.
Доклад: интересные факты
1. Название говорит само за себя. «Этен» — название по правилам ИЮПАК: корень эт- означает два атома углерода, суффикс -ен — двойную связь. «Этилен» — историческое, тривиальное имя.
2. «Газ, делающий масло». В 1795 году четверо голландских химиков получили этен и назвали его olefiant gas — за то, что с хлором он даёт маслянистую жидкость 1,2-дихлорэтан. Отсюда и слово «олефины» для всего класса алкенов.
3. У него нет изомеров. \(C_2H_4\) — единственная возможная молекула такого состава. Уже у следующего алкена, пропена \(C_3H_6\), вариантов строения больше, а у бутена появляется цис-транс-изомерия. У этена её быть не может: у каждого атома углерода по два одинаковых атома \(H\).
4. Газообразный гормон растений. В 1901 году Дмитрий Нелюбов показал, что этен управляет ростом проростков, а в 1934 году было доказано: это природный фитогормон. Единственный гормон-газ в биологии растений.
5. Одно подгнившее яблоко портит ящик. Зрелые и подгнившие плоды выделяют этен, который ускоряет созревание соседей. На этом же основано дозревание бананов и томатов в камерах с этиленом.
6. Его производят больше всех органических веществ. Мировое производство — свыше 150 млн тонн в год. Получают пиролизом и крекингом нефтяных фракций, а не «из воздуха».
7. Сырьё для половины пластика и не только. Полиэтилен, этиленгликоль (антифриз), оксид этилена, этанол, винилхлорид для ПВХ, стирол.
8. Полиэтилен нашли случайно. В 1933 году в лаборатории ICI Фосетт и Гибсон обнаружили восковидный осадок в аппарате высокого давления — так случайно открыли самый массовый пластик планеты.
9. Он был наркозом. В 1920–1940-х годах этен применяли в смеси с кислородом для наркоза, но отказались из-за горючести и взрывоопасности.
10. Взрывоопасен в широких пределах. Смесь с воздухом взрывается при содержании от \(2{,}7\) до \(36\ \%\) по объёму — это очень широкий диапазон, поэтому работа с газом требует осторожности.
11. Качественная реакция — наглядная. Этен обесцвечивает бромную воду и фиолетовый раствор \(KMnO_4\) (реакция Вагнера). Этан таких изменений не даёт — так и различают предельные и непредельные углеводороды.
12. Есть на Титане. Этилен найден в атмосфере спутника Сатурна, где участвует в образовании органических «туманов».
13. Встречается и рядом с нами. Следовые количества этена есть в выхлопных газах, табачном дыме, выделяются при горении и даже образуются в организме человека при окислении липидов.
Вывод для доклада
Этен — маленькая молекула с огромной ролью: одна двойная связь делает её и химическим «конструктором» для промышленности, и сигнальной молекулой для растений. Строение \(\rightarrow\) свойства \(\rightarrow\) применение — именно эта цепочка и есть главная мысль доклада.
Проверьте себя
- Почему этен вступает в реакции присоединения, а этан — нет? → У этена есть \(\pi\)-связь, она менее прочная и «раскрывается» при присоединении.
- Почему у этена невозможна цис-транс-изомерия? → У каждого атома углерода по два одинаковых заместителя \(H\).
- Как отличить этен от этана одним реактивом? → Бромной водой: этен её обесцвечивает, этан — нет.
