A hidratación do propileno: reacción Ecuación

substancias orgánicas teñen un lugar importante nas nosas vidas. Son os principais polímeros de compoñentes que están ao noso arredor: é bolsas de plástico e goma, así como moitos outros materiais. Polipropileno cobre nesta serie non é o último paso. Tamén está incluído nos distintos materiais e utilízase en moitas industrias como a construción, un uso doméstico como un material para vasos de plástico e outros pequenos (produción, aínda que non en escala) precisa. Antes de falar sobre tal proceso, como a hidratación de propileno (polo cal, por certo, podemos obter alcohol isopropílico), ollar para a historia do descubrimento desta sustancia fundamental para a industria.

historia

Polo tanto, a data do propileno apertura non o fai. Con todo, o seu polímero - Polipropileno -Foi realmente abriu en 1936 polo famoso químico alemán Otto Bayer. Claro que, en teoría, era coñecido como pode comezar un tema tan importante, pero na práctica iso non é acertada. Conséguese só a mediados do século XX, cando alemán e químicos italianas e Ziegler Nutt aberto catalizador insaturado hidrocarburo polimerización (tendo unha ou máis enlaces dobres), que é, subsecuentemente, e titulada: catalizadores de Ziegler-Natta. Ata este punto era absolutamente imposible facer a reacción de polimerización de tales substancias ten ido. Eran coñecidas da reacción de policondensação, no que o catalizador, sen afectar a substancia ligada á cadea de polímeros, formando deste xeito subprodutos. Pero con hidrocarburos insaturados non conseguen.

Outro proceso importante asociado con esa sustancia, era a súa hidratación. Propileno durante o inicio do seu uso era bastante. E todo iso grazas ás diversas empresas de procesamento de petróleo e gas inventou unha propeno cura (tamén por veces chamada dunha sustancia descrita). O cracking de cru era un subproduto, e cando se verificou que un derivado do mesmo, alcohol isopropílico, é a base para a síntese de moitas sustancias útiles para a humanidade, moitas compañías, como a de BASF, patentou o seu método de produción e lanzou un comercial enorme neste contexto. Propileno hidratación foi probada e aplicado antes de polimerización é por iso acetona, peróxido de hidróxeno, isopropilamina comezou antes para producir polipropileno.

Un proceso moi interesante de separación de propeno desde petróleo. É a el agora nos volvemos.

Illamento de propileno

De feito, nunha comprensión teórica do método básico é só un proceso de: Aceite de pirólise e gases asociados. Pero agora implementacións de tecnoloxía - só un mar. O feito é que toda empresa busca obter unha forma única e protexer a súa patente e outras empresas semellantes tamén están a buscar as súas propias formas de aínda facer e vender propeno como materia prima ou transformalo en unha variedade de produtos.

Pirólise ( "Pyro" - lume "Lys" - destrución) - moléculas proceso de descomposición química complicados e grandes en pequenos baixo a influencia de alta temperatura e catalizador. Aceite, como é coñecida, é unha mestura de hidrocarburos constituída por luz, medio e fraccións pesadas. Desde o primeiro, o peso molecular moi baixo, e son propeno e eteno na pirólise. Este proceso é realizado en fornos especiais. En fabricantes máis avanzados de tecnoloxía de proceso é diferente: un pouco de area é usado como un refrixerante, o outro - cuarzo, e outros - coque; Tamén pode dividir o forno na súa estrutura: existen tubular e convencional, como son chamados reactores.

Pero o proceso de pirólise produce prop limpa o suficiente, xa que, ademais del, non está formada unha miríade de hidrocarburos, que entón ten que dividir formas moi intensivos en enerxía. Polo tanto, para obter un material puro, como empregar para a desidrogenação de alcanos seguido hidratación: no noso caso - propano. Así como o proceso de polimerización descrito anteriormente só non acontece. A escote dende hidróxeno molkuly limitando hidrocarburo ocorre baixo a acción de catalizadores de óxido de cromo trivalente e de óxido de aluminio.

Pero antes de pasar á historia como o proceso de hidratación, ollar para a estrutura dos nosos hidrocarburos insaturados.

Especialmente estrutura propileno

Propen si - só o segundo membro dun número de alcenos (hidrocarburos cunha conexión dobre). Para facilitar, é só a segunda de etileno (a partir do cal, como pode imaxinar, facer polietileno - o peso de polímero no mundo). Nos propeno estado normal - gas como o seu "parente" da familia de alcanos, propano.

Pero unha diferenza significativa de propano dende propeno - é que esta última ten na súa composición un enlace dobre, o que altera radicalmente as súas propiedades químicas. Permite a conexión a unha molécula de hidrocarburo insaturado doutras sustancias, en que un composto obtido con propiedades totalmente diferentes, é moitas veces moi importante para a industria e uso doméstico.

É hora de falar sobre a teoría reacción, que, de feito, o tema deste artigo. Na seguinte sección, vai aprender que formou un dos produtos máis comercialmente importantes, e como é que esta reacción e cales son as pasaxes nel cando propileno hidratación.

A teoría de hidratación

Para comezar, imos voltar un proceso máis xeral - solvatação - que inclúe tamén a reacción descrita. Esta conversión química, que consiste en xuntar as moléculas de disolvente para as moléculas de soluto. Así, poden formar unha nova molécula, ou os chamados solvatos, - partículas que consistía das moléculas de soluto e disolvente interacción electrostática relacionada. Estamos interesados en só o primeiro tipo de material, porque cando a hidratación de propileno é preferentemente formado de tal produto.

No método anterior solvatação moléculas de disolvente son ligados ao soluto, obtido novo composto. En química orgánica formada vantaxosamente durante alcois de hidratación, cetonas e aldehidos, pero hai algúns outros casos, como a formación de glicóis, pero eles non serán discutidos. En realidade, este proceso é moi sinxelo, pero á vez é moi complicado.

mecanismo de hidratación

conexión dobre, como é coñecido, está composto por dous tipos de conexións atómicas: conexións pi e Sigma. Pi-conexión rota tras hidratación sempre a primeira reacción, xa que é menos forte (ten unha enerxía de conexión máis pequena). Na súa ruptura forma dous orbitais baleiros dos dous átomos de carbono adxacentes que poden formar novas ligaes. Unha molécula de auga que hai en solución en forma de dúas partículas de ións hidróxido e de protóns, capaz de unirse explotada conexión dobre. En que o ión hidróxido está ligado ao átomo de carbono central eo protón - para a segunda extremo. Así, na hidratación de propileno está formado principalmente 1-propanol, ou alcohol isopropílico. Esta é unha cuestión moi importante, xa que é posible obter a oxidación de acetona, usado en grandes cantidades no noso mundo. Dinnos que está formada principalmente, pero iso non é verdade. Teño que dicir o seguinte: o único produto formado por hidratación de propileno, e esta - alcohol isopropílico.

Isto, naturalmente, as sutilezas. En realidade, todo pode ser moito máis fácil de describir. E agora sabemos como escribir un curso de escola dun proceso, como a hidratación do propileno.

Reacción: como isto ocorre

En química para designar todo é simple: coa axuda da ecuación de reacción. Esta transformación química da materia en discusión pode ser descrito deste xeito. Hidratación de propileno, a ecuación da reacción é moi sinxelo e ocorre en dúas etapas. Primeiro romper a Bond pi, parte dunha parella. A continuación, a molécula de auga, en forma de dúas partículas de hidróxido de anião e catião hidróxeno, axeitados para molécula de propileno ter tempo activo de dous asentos vacantes para formar enlaces. ión hidróxido forma unha conexión co átomo de carbono a menos hidrogen (isto é, con, para que unha cantidade mínima de átomos de hidróxeno), e un protón, respectivamente, - co resto extremo. Así, un único produto de: limitando o alcohol mono-hídrico é isopropanol.

Como gravar unha resposta?

Agora imos aprender a escribir o idioma da reacción química, que era un proceso como a hidratación do propileno. Unha fórmula que é útil nos: _CH2 = CH - CH _3. Esta é a fórmula do material de partida - propeno. Como verás, ten unha conexión dobre é indicada polo sinal "=", e neste lugar vai prisoednyatsya auga cando terá lugar a hidratación do propileno. ecuación de reacción pode ser escrita como: _CH2 = CH - CH ₃ + H ₂ O = CH ₃ - CH (OH) - CH _3. O grupo hidroxilo no parénteses significa que esta parte non está no plano da fórmula, e abaixo ou arriba. Aquí non podemos amosar os ángulos entre os tres grupos, que se estende desde o átomo de carbono medio, pero dicir que son aproximadamente iguais uns aos outros e facer ata 120 graos.

Onde se usa?

Xa mencionados que a obtida no curso da substancia reacción é amplamente utilizado para a síntese de outras substancias vitais para nós. É moi semellante en estrutura a acetona, a partir da cal difire só en que, en vez de estar alí ceto gidroksogrupp (é dicir, un átomo de osíxeno conectado por unha conexión dobre a un átomo de nitróxeno). Como é coñecido, en si acetona é utilizada en vernices e disolventes, pero, ademais, é utilizado como un reactivo para outras sínteses de sustancias máis complexas, como poliuretanos, resina epoxi, anhídrido acético , e así por diante.

reacción de produción de acetona

Pensamos que é útil para describir a transformación de alcohol isopropílico, acetona, especialmente unha vez que esta reacción non é tan complicado. Para comezar, o propanol e evaporou-se a 400-600 graos Celsius oksilyayut osíxeno a un catalizador especial. Un produto moi puro é obtido a través da realización de reacción nunha malla de prata.

ecuación reaccional

Non vai entrar en pormenores do mecanismo de reacción para a oxidación de propanol en acetona, xa que é moi complexo. Confinar ecuación de conversión química convencional: CH ₃ - CH (OH) - CH ₃ + O ₂ = CH ₃ - C (O) - CH ₃ + H ₂ O. Como se mostra no Esquema todos moi sinxelo, pero é necesario afondar máis o proceso, e teremos que afrontar unha serie de dificultades.

conclusión

Polo tanto, desmantelado o proceso de hidratación de propileno ea ecuación para a reacción estudado eo mecanismo da súa aparición. Considerados os principios tecnolóxicos son a base dos procesos reais que se producen na industria. Como se viu, non son moi complexos, pero teñen un beneficio real para a nosa vida cotiá.