При стандартни условия (Т = 298 К, Р = 1 атм) в зависимост от структурата и въглеводороди молекулно тегло може да бъде газообразен, течни или твърди вещества. Всички въглеводороди с дължина на веригата от С1 - С4 газообразно, С5 - С16 са течности. Въглеводороди на С19 и по-високи - твърди вещества. Тип въглеродна верига засяга температурата на кипене (т 0 к) и топене (т 0 PL). Така нормални въглеводороди разлика разклонени изомери имат по-високи к т 0 и т 0 пл. например:
н-пентан, изопентан (2-метилбутан)
Между молекулите на въглеводород в твърди и течни страни са Ван дер Ваалс сила. Между ароматните молекули сили възникват - - електронен взаимодействие. Така кохезионни сили между молекулите повече нормални въглеродни вериги в течни въглеводороди, и разделяне на молекулата от повърхността на течността трудно в п - вериги от изомерни разклонена. Твърдите въглеводороди, преход течност твърда фаза определят опаковане плътност на молекулите. Този компактен пакет от неразклонени въглеводороди. Следователно, N - въглеводороди се топят при по-високи температури, отколкото разклонена. Разхлабването на пакетиране на разклонени въглеводородни молекули в резултатите на твърдата фаза в слаби междумолекулни сили, нисш решетка енергия.
Въвеждането на двойна връзка намалява броя на т 0 к (5-7 0), в сравнение с алкани. Зависимост на Т 0 пл по-сложно.
Конюгирани алкадиени на т 0 к наподобяват алкани, т. Е. Конюгиране не засяга точката на кипене. По този начин, дори в бензен ароматен двойка (т 0 к = 80 0 ° С) не се променя 0т к (т к 0 циклохексан 81 0 ° С). С увеличаване на броя - връзки и по-специално в случая на свързване на въглеводороди, температура на топене значително се увеличава.
1-бутен, 1,3-бутадиен, 1,3-butadiin
т.т. = т 0 -185 0 ° PL = т 0 -109 0 ° PL = т 0 -36 0 ° С
Arena има, в зависимост от вида на по-сложни зависимости т 0 * 0 и к топене. Сред дизаместен бензен ал - изомери винаги имат по-висока точка на топене т 0 (по-лесно за замразяване). Въвеждането на алкилна група в бензен значително подобрява т 0 к (понижава колебанията) и значително намалява точка на топене Т 0.
Цвят, мирис, ефект върху кожата.
Почти всички въглеводороди са безцветни с изключение на дълговерижни конюгирани поливните. например:
Н2С = СН- (СН = СН-СН = СН) п -СН = СН2. когато п = 2 или повече появи оцветяване (каротин или ликопен домати). Мононуклеарни ароматни въглеводороди безцветно съединение.
Граница на органично съединение, се определя от неговата променливост и рецептор взаимодействия обонятелни органи. Газообразните въглеводороди (метан, етан, пропан, бутан) са без миризма. Всички газообразни ненаситени въглеводороди, вариращи от много слабо миришещи етилен, имат мирис, нараства с увеличаването на броя на - комуникации и тяхното свързване. Ацетиленови има лек миризма на етер. Всички течни въглеводороди имат миризма керосин или бензин. Твърди въглеводороди не вкуса при нормална температура, ако не са летливи.
Течни въглеводороди се дразнят кожата.
Плътност, структуриран течно състояние.
Повечето от въглеводородите имат плътност (обемно тегло) е по-малко от 1. плътността на въглеводородите се увеличава с увеличаване на молекулното тегло. Така сред алкани от С1 до С30 увеличава плътност от 0,415 до 0,810, сред алкени с С3 до С6 от 0.610 до 0.674, сред алкини С3 до С10 от 0.690 до 0.766. Това се дължи на увеличението на междумолекулни сили на взаимодействие поради появата - комуникации.
В резултат на - -mezhmolekulyarnogo арена взаимодействие визуално структурирана, за разлика от алкани, алкени и алкини. Следователно, тяхната плътност е значително по-висока от тази на други въглеводороди (бензол 20 d4 = 0.879), и само малко зависими от алкилиране.
Забележка: обозначение d4 Т означава, че плътност течност се измерва при плътност спрямо вода при 0 ° С 4
Разтворимост във вода и не-водни разтворители.
Когато разтваря в разтворител въглеводород е определяща солватиране на молекулите, т.е.. К. структурирана течни и твърди въглеводороди е ниска. Чрез разтваряне се разбира цялото количество енергия и структурни промени, настъпващи в системата по време на прехода на газовите молекули, йони, радикали или атоми в течна фаза на разтворителя за да се образува хомогенен разтвор, имащ специфичен химичен състав и структура. Солватиране ниска полярност органични молекули се извършва чрез дипол - диполни взаимодействия и дисперсия. Въглеводороди са добре солватирани от неполярни течности, техните халогенни производни, но слабо солватирани от полярни течности (вода, алкохоли, карбоксилови киселини). Колкото по-висока полярност разтворителя, по-ниска от разтворимостта на въглеводороди. Следователно всички въглеводороди безкрайно разтворим във всяка друга и халогениран (дихлороетан, хлороформ, тетрахлорметан, метилен хлорид и други подобни. Г. В същото време те са слабо разтворими в алкохоли, кетони, естери и практически неразтворими във вода.
Запалимост, ВВ, токсични.
Повечето токсични въглеводороди с хронична вдишване на изпаренията. Особено опасни бензен при продължително работа с тях, както и кондензирани арени с още няколко бензенови пръстени 4. Най допринасят за развитието на рак (канцерогенни вещества), така че проникването им в атмосферата и водата неприемливо
Всички запалими въглеводороди. Когато загрява до 400-6000S овъгляване става без кислород, с кислород - изгаряне.
Физико - химични свойства и показатели огън опасност свързани. По този начин, с ниска точка на кипене вещество показва ниско ниво на възпламеняване на веществото и висока реактивност, особено към оксиданти, - ниска температура на запалване.
По този начин, в серия от алкани с увеличаване на дължината на веригата увеличава температурата на кипене, и следователно точката на запалване. Увеличава енталпия на горене, и намалява температурата на самозапалване.
По време на изгарянето на природен газ достига температура до 1000 0 ° С или по-висока, и изгарянето на ацетилен в смес с кислород произвежда пламък при температура до 2800 0 ° Това се използва за рязане и заваряване на метали.
От практически интерес е изчисляването на стандартните топлини на изгаряне на въглеводороди. Нека разгледаме този пример на алкани.
Във формула алкани реакция горене уравнението обща могат да бъдат написани, както следва:
Стандартна s стойност N298 изгаряне може да се изчисли разликата на стандартните топлини на образуване на реакционните продукти и реагенти:
За да се изчислят стойностите може да се използва obr N298. показани, например, в "Chemical Handbook", Т. 1 1966, стр 774 -. 837, 854 - 875. След са топлини на образуване на C (TV), 2 (газ), Н2 (газ) газообразен СО2. течна вода (в кДж / мол).
На топлини на образуването на органични съединения с добро приближение може да се изчисли с помощта на така наречените стъпките. Така въз основа на предположението, че всяка структурна единица допринася за образуването на топлина са винаги един и същи вход, независимо от съединение, в което устройството е (принцип на адитивност). Таблица 2 по-долу показва структурните увеличените достатъчни за изчисляване топлини на образуване на алкани.
Големината на структурните увеличените
Сумата от топлини на образуване на продукти е:
3 (-393,3) + 4 (-285,8) = -2323,1 кДж / мол
Сумата от топлини на образуване на реагентите:
(-42,34) 2 + (-20,63) = -105,31 кДж / мол
(Топлината на образуване на 2 (газ) от 2 (г) е естествено нула.
Разликата дава стандартна топлина на изгаряне на пропан:
В въглищни мини често освобождава метан. формиране на експлозивни смеси с въздуха. С експлозия на метан-въздушни смеси развиват налягане до 706 кРа. Поради това, когато на природния газ може да бъде освободен, е важно да се следи състава на въздуха. За да се предотврати експлозия при аварийно отделяне на метан и пламък гасене използване CO2 или азот в затворени обеми. Минималната концентрация на въглероден диоксид като средство за гасене е 26% (об.), 39% от азот (об.). Тъй като хлор метан форми смес, когато взривяване действие на слънчева светлина или друг силен светлинен източник. Експлозия смес от метан и хлор може да възникне, когато се нагрява до 150 0 С. Поради това е неприемливо резервоари съвместно съхранение с хлор и метан.
Ацетиленови налягане е нестабилна. При налягане от повече от 196 кРа ацетилен състояние експлозивно разлагат до въглерод и водород. взрив температура от 3000 0 ° С, налягането се повишава до около 11 пъти. Следователно, ацетилен може да се съхранява в компресирано състояние, подобно на други газове в стоманени бутилки от конвенционален тип. За съхранение и транспортиране на използваните бутилки, напълнени с активен въглен, импрегнирани с ацетон, при което ацетилен се разтварят и налягане. С такова съхранение метод ацетилен не експлодира дори под налягане от 2940 кРа. Ацетилен въздух образува експлозивни смеси. граници на възпламеняване: NIP - 2%. ЕВО - 81%. Температура на самозапалване на 335 0 ° С смес на ацетилен-въздух, за да се взривят с голяма сила. експлозия налягане достига 931 кРа. За да се предотврати случайно експлозия по време на изолирането и пламък гасене в затворени пространства изисква 57% CO2 (об.) И азот 70% (об.).
Газовата фракция съдържа алкани С1 - С4. Природният газ - е преобладаващо метан ( 98%), бутилирана газ - е предимно пропан и бутан.
Бензин фракция (т к = 0 40-180 0 ° С) съдържа въглеводороди С5 - С12. общо до 100 или повече отделни съединения, включително алкани, циклоалкани, алкилбензени.
Керосин фракция (т 0 к = 180-300 0 ° С) съдържа предимно въглеводороди С9 - С16. Това самолетно гориво и суровина за напукване.
Solyarovoe дестилат (т 0 к = 300-400 0 ° С) се състои предимно от въглеводороди от С15 - С25. Това е суровина за производството на дизелово гориво.
мазут (т 0 к = 300 0 ° С под вакуум) има приблизителен състав от С20 - С30. Използва се като гориво за изгаряне в котли пещи. Чрез фракционна дестилация под вакуум, смазочно масло, вазелин, парафин
Ароматният въглеводород е бензен - запалими течност, която изгаря много опушен пламък. С експлозията на смеси от пари развиват налягане до 784 кРа. Ароматни въглеводороди охлаждаща вода мъгла и пяна.
Свързани статии