Матеріал параграфа допоможе вам:
зрозуміти будову молекул етилену та ацетилену; дізнатися про фізичні властивості етилену та ацетилену.
Формули етилену та ацетилену. Крім насичених вуглеводнів, існують ненасичені вуглеводні. У їхніх молекулах атоми Карбону сполучені не лише простими, а й кратними (подвійними, потрійними) зв’язками.
Найпростішим вуглеводнем із подвійним зв’язком у молекулі є етилен. Його хімічна формула — С2Н4, електронна і структурні формули молекули —
Найпростіший вуглеводень із потрійним зв’язком у молекулі — ацетилен С2Н2. Електронна і структурні формули молекули цієї сполуки —
Назви вуглеводнів «етилен» і «ацетилен» є тривіальними (традиційними); їх використовують у промисловості, техніці. Хімічна назва сполуки С2Н4 — етен, а сполуки С2Н2 — етин. Ці назви мають однаковий корінь із назвою вуглеводню С2Н6 «етан», але різняться суфіксами.
Будова молекул. Ви вже знаєте, що при утворенні молекул органічних сполук атоми Карбону переходять у збуджений стан; чотири електрони зовнішнього енергетичного рівня атома стають неспареними.
У молекулі етилену С2Н4 два неспарених електрони кожного атома Карбону беруть участь в утворенні двох спільних електронних пар; виникає подвійний зв’язок С=С. Інші два електрони кожного атома Карбону утворюють спільні електронні пари з двома атомами Гідрогену, внаслідок чого реалізуються прості ковалентні зв’язки С-Н. Усі атоми молекули етилену С2Н4, згідно з дослідженнями вчених, перебувають на одній площині (мал. 51, а), а кути між лініями, що з’єднують центри атомів, становлять 120°:
У молекулі ацетилену С2Н2 потрійний зв’язок С=С зумовлений трьома спільними електронними парами, утвореними за участю трьох електронів кожного атома Карбону, а простий ковалентний зв’язок С-Н — електронною парою, спільною для атомів Карбону і Гідрогену. З’ясовано, що центри всіх атомів молекули С2Н2 перебувають на прямій лінії (мал. 51, б):
ЛАБОРАТОРНИЙ ДОСЛІД № 12 Виготовлення кулестержневих моделей молекул вуглеводнів
Вам видано набір для складання моделей молекул органічних сполук. У ньому є кульки різної величини і різних кольорів. Однакові кульки імітують атоми одного елемента.
Знайдіть у наборі кульки з одним отвором або виступом для атомів Гідрогену і більші кульки іншого кольору з отворами або виступами для атомів Карбону, а також стержні або трубочки. Отвори в кульках призначені для з’єднання кульок за допомогою стержнів, а виступи — для з’єднання трубочками.
Зберіть кулестержневі моделі молекул насичених вуглеводнів — метану, етану і пропану, а також молекул ненасичених вуглеводнів — етилену й ацетилену.
Фізичні властивості. Етилен за фізичними властивостями схожий на метан. Це безбарвний газ зі слабким запахом, трохи легший за повітря, дуже погано розчиняється у воді. При охолодженні за нормального тиску до температури -104 °С етилен перетворюється на рідину.
Чистий ацетилен — безбарвний газ майже без запаху. Неприємний запах технічного ацетилену, який використовують при зварюванні металів, зумовлений домішками. Ацетилен, як і етилен, легший за повітря, погано розчиняється у воді. За температури -84 °С і нормального тиску він зріджується.
ВИСНОВКИ
Етилен (етен) С2Н4 — найпростіший ненаси-чений вуглеводень із подвійним зв’язком у молекулі. Усі атоми молекули етилену перебувають на одній площині.
Ацетилен (етин) С2Н2 — найпростіший нена-сичений вуглеводень із потрійним зв’язком у молекулі. Атоми в молекулі ацетилену розміщені на прямій лінії.
За звичайних умов етилен і ацетилен — безбарвні гази зі слабким запахом, трохи легші за повітря, погано розчинні у воді.
163. Які сполуки називають ненасиченими вуглеводнями?
164. Порівняйте етилен та ацетилен і заповніть таблицю:
|
Етилен |
Ацетилен |
|
|
Хімічна, електронна і структурна формули молекули |
||
|
Фізичні властивості |
165. Охарактеризуйте будову молекули:
а) етилену;
б) ацетилену.
166. Який газ важчий — етилен чи ацетилен? У скільки разів?
167. Обчисліть густину етилену (за н. у.) та його відносну густину за повітрям.
168. Знайдіть масові частки елементів в ацетилені.
169. Обчисліть об'ємні частки метану й етену в їх суміші, якщо середня молярна маса суміші становить 25,6 г/моль.
Це матеріал з підручника Хімія 9 клас Попель, Крикля