Етин та Етан: Різниці та Способи Розрізнення
Етин (ацетилен) та етан є газоподібними органічними сполуками із загальною формулою CnH2n. Однак між ними існують суттєві відмінності, як у структурі, так і у властивостях.
Структура
Етин має лінійну структуру із потрійним зв’язком між двома атомами вуглецю, тоді як етан має розгалужену структуру з одинарним зв’язком між двома атомами вуглецю. Це різниця в структурі впливає на їх фізичні та хімічні властивості.
Властивості
* Молекулярна маса: етин (26,04 г/моль) має меншу молекулярну масу, ніж етан (30,07 г/моль)
* Густина: етин менш щільний за етан (0,907 г/л проти 1,357 г/л)
* Температура кипіння: етин має нижчу температуру кипіння (-84 °C) порівняно з етаном (-88,6 °C)
* Теплота згоряння: етин має вищу теплоту згоряння (1130 кДж/моль) порівняно з етаном (1560 кДж/моль)
* Реактивність: потрійний зв’язок в етені робить його більш реактивним, ніж одинарний зв’язок в етані.
Способи розрізнення
Існує кілька методів для розрізнення етину та етану:
* Горіння: При згорянні етин утворює яскраве коптяче полум’я, тоді як етан горить блідим синім полум’ям.
* Реакція з бромною водою: Етин знебарвлює бромну воду, а етан не реагує з нею.
* Реакція з перманганатом калію: Етин знебарвлює розчин перманганату калію, а етан не реагує з ним.
* Спектроскопія: Інфрачервона спектроскопія може відрізнити етин від етану за наявністю характерної смуги поглинання потрійного зв’язку при 3300 см⁻¹.
* Хімічний тест: Етин може бути ідентифікований за допомогою реакції з монохлороцтовою кислотою, яка утворює білий осад ацетилену міді.
Використання
* Етин: Використовується як паливо для зварювальних і різальних приладів, а також як сировина для виробництва хімічних речовин, таких як вінілхлорид.
* Етан: Використовується як паливо, сировина для виробництва етилену, а також як розчинник.
Етин та етан є важливими органічними сполуками з різними структурами та властивостями. Розуміння відмінностей між ними є важливим для їх правильного використання та застосування в різних галузях промисловості та науки. Використання наведених методів розрізнення дозволяє легко ідентифікувати ці сполуки.
Запитання 1: Яка головна відмінність між етином та етаном?
Відповідь: Головна відмінність між етином та етаном полягає в наявності потрійного зв'язку між двома атомами вуглецю в молекулі етину. Етан, навпаки, має простий зв'язок між атомами вуглецю.
Запитання 2: Як визначити наявність потрійного зв'язку в молекулі?
Відповідь: Наявність потрійного зв'язку можна визначити за допомогою спектроскопії ядерного магнітного резонансу (ЯМР), яка виявляє подвійні та потрійні зв'язки шляхом вимірювання взаємодії між ядрами атомів та магнітним полем.
Запитання 3: У яких галузях промисловості використовують етин та етан?
Відповідь:
- Етин використовується у виробництві пластмас, каучуку, фармацевтичних препаратів та як паливо для зварювання та різання металів.
- Етан використовується переважно як паливо у складі природного газу та як сировина для виробництва етилену, пропілену та інших хімічних речовин.
Запитання 4: Які фізико-хімічні властивості відрізняють етин від етану?
Відповідь:
- Етин має меншу молекулярну масу (26 г/моль) порівняно з етаном (30 г/моль).
- Етин є газом за кімнатної температури, тоді як етан є рідиною.
- Етин має вищу температуру кипіння (83,8 °C) порівняно з етаном (-88,6 °C).
- Етин має більш високу температуру плавлення (-80,8 °C) порівняно з етаном (-183,3 °C).
- Етин менш розчинний у воді, ніж етан.
Запитання 5: Які хімічні властивості відрізняють етин від етану?
Відповідь:
- Етин більш реактивний, ніж етан, оскільки потрійний зв'язок більш активний, ніж простий зв'язок.
- Етин може вступати в реакції приєднання, електрофільного приєднання та циклоприєднання, тоді як етан реагує лише в реакціях заміщення або горіння.
- Етин може утворювати комплекси з іонами металів, чого не може етан.