ALCHINELE
Metode de obţinere
1. Obţinerea acetilenei din metan
2CH4 -->C2H2 + 3H2 (la temperatura de 1500°C)
2. Obţinerea acetilenei din carbid
CaC2 + 2H ─ OH --> C2H2 + Ca(OH)2
Acetilena obţinută prin aceasta metoda se foloseşte la aparatele de sudură cu flacără oxiacetilenică.
Carbura de calciu este obţinută în prin reacţia oxidului de calciu cu cărbune:
CaO + 3C --> CaC2 + CO
Proprietăţi chimice
Factorul determinant al comportării chimice a acetilenei îl constituie tripla legătură. Aceasta, fiind formată dintr-o legătură sigma şi două legături pi conferă moleculei un caracter mai nesaturat decât dubla legătură.
I) Reacţiile de adiţie
Adiţia hidrogenului la acetilenă poate duce la etenă sau la etan, în funcţie de catalizatorii utilizaţi.
HC ≡ CH + H2 --> CH2 ═ CH2 (catalizator Pd otrăvit cu săruri de Pb )
CH ≡ CH + 2H2 --> CH3 ─ CH3 (catalizator Ni fin divizat )
Adiţia halogenilor:
Adiţia bromului decurge după următoarea reacţie:
CH ≡ CH + Br2 --> CHBr ═ CHBr (1,2 – dibromoetenă)
CHBr ═ CHBr (1,2 – dibromoetenă) + Br2 --> CHBr2 ─ CHBr2 (1,1,2,2 – tetrabrometan)
Adiţia acizilor
Adiţia acidului clorhidric, în prezenţa clorurii de mercur (II) la temperaturi cuprinse între 120-170°C, adiţia conduce la clorura de vinil:
CH ≡ CH + HCl --> CH2 ═ CHCl
Acidul cianhidric adiţionează la acetilenă în prezenţa unui amestec de clorură de cupru (I) şi clorură de amoniu, formându-se cianura de vinil (acrilonitril).
CH ≡ CH + HCN --> CH2 ═ CH ─ CN
Toţi aceşti monomeri au proprietatea de a polimeriza uşor, formând polimerii respectivi. Ei au utilizări diverse la obţinerea maselor plastice, firelor şi fibrelor sintetice, lacurilor sintetice şi se produc în cantităţi mari.
Adiţia apei la acetilenă are loc într-o soluţie de acid sulfuric în prezenţa sulfatului de mercur. Intermediar se obţine alcool vinilic nestabil care izomerizează (prin fenomenul numit tautomerie) la acetaldehidă. Procedeul este cunoscut sub denumirea de reacţia Kucerov. Alcoolul vinilic şi acetaldehida sunt două substanţe izomere numite tautomere.
Reacţia Kucerov
II) Reacţii de oxidare:
Oxidată energic, acetilena arde cu degajarea unei cantităţi mari de căldură (3000°C). Procesul este utilizat la aparatul de sudură cu flacără oxiacetilenică (sudură autogenă).
C2H2 + 5/2 O2 --> 2CO2 + H2O + energie
- Cu agenţi oxidanţi slabi (soluţie de KMnO4) acetilena poate forma acid oxalic:
CH ≡ CH + 4[O] --> HOOC-COOH (acid oxalic)
III) Reacţii de substituţie:
Molecula de acetilenă are un caracter slab acid, deci va ceda uşor protonul în reacţie cu metalele sau cu substanţele cu caracter bazic, formând acetiluri.
a) Acetiluri ale metalelor din grupele principale I si II. Reacţia are loc la cald.
CH ≡ CH + Na --> CNa ≡ CH (acetilură monosodică)+ ½ H2
CNa ≡ CH (acetilură monosodică) + Na --> CNa ≡ CNa (acetilură disodică )+ ½ H2
b) Acetilurile metalelor tranziţionale se obţin ca precipitate în soluţie prin reacţia dintre acetilenă şi o sare complexă solubilă a metalului respectiv.
Să luăm ca exemplu obţinerea acetilurii de Ag:
CH ≡ CH + 2[Ag(NH3)2OH] (hidroxid diamino Ag) --> C Ag+ ≡ Ag + (acetilura de argint) + 4NH3 (amoniac) + 2H2O (apă)