La hidratació de propilè: reacció Equació

Les substàncies orgàniques tenen un lloc important en les nostres vides. Ells són els principals components polimèrics que estan al nostre voltant: és bosses de plàstic i cautxú, així com molts altres materials. Polipropilè cobreix en aquesta sèrie no és l'últim pas. També s'inclou en els diversos materials i s'utilitza en moltes indústries com la construcció, l'ús a la llar com a material per a gots de plàstic i altres (producció, però no en escala) petita necessita. Abans de parlar d'un procés d'aquest tipus, ja que la hidratació de propilè (pel qual, per cert, podem obtenir alcohol isopropílic), mirar la història del descobriment d'aquesta substància essencial per a la indústria.

història

Com a tal, la data d'obertura del propilè no ho fa. No obstant això, la seva polímer - Polipropilè -era en realitat es va obrir el 1936 pel famós químic alemany Otto Bayer. Per descomptat, en teoria, era conegut com un pot aconseguir un assumpte tan important, però a la pràctica això no té èxit. Només va tenir èxit en la químics italians mitjans del segle XX, quan alemany i i Ziegler Nutt va obrir catalitzador insaturat polimerització d'hidrocarburs (que té un o més dobles enllaços), que és posteriorment i amb nom: catalitzadors de Ziegler-Natta. Fins aquest punt que era absolutament impossible fer la reacció de polimerització d'aquestes substàncies ha anat. Eren coneguts reacció de policondensació, quan el catalitzador sense afectar la substància connectat a la cadena polimèrica, formant d'aquesta manera subproductes. Però amb els hidrocarburs insaturats no tenen èxit.

Un altre procés important associat amb aquesta substància, era la seva hidratació. Propilè durant el començament del seu ús era bastant. I tot això gràcies a les diverses companyies de processament de petroli i gas inventat una cura propè (també coneguda com una substància descrita de vegades). El craqueig de petroli cru era un subproducte, i quan va resultar que un derivat del mateix, alcohol isopropílic, és la base per a la síntesi de moltes substàncies útils per a la humanitat, moltes empreses, com ara de BASF, va patentar el seu mètode de producció i va llançar un comerç massiu en aquesta connexió. Propilè La hidratació va ser provat i s'aplica abans de la polimerització és la raó per acetona, peròxid d'hidrogen, isopropilamina van començar abans per produir polipropilè.

Un procés molt interessant de separació de propè a partir del petroli. A ell ens dirigim ara.

Aïllament de propilè

En realitat, en una comprensió teòrica del mètode bàsic és a un sol procés: oli de piròlisi i els gasos associats. Però ara implementacions de tecnologia - només un mar. El fet és que cada empresa busca obtenir una forma única i protegir la seva patent i altres empreses similars també estan buscant les seves pròpies maneres de fer i vendre encara propè com a matèria primera o convertir-lo en una varietat de productes.

De piròlisi ( "Pyro" - foc "lys" - destrucció) - molècules procés de descomposició química complicades i grans en altres més petits sota la influència de l'alta temperatura i el catalitzador. Oli, com se sap, és una barreja d'hidrocarburs consta de llum, mitjà i fraccions pesades. Des del primer, el pes molecular molt baix, i són propè i età en la piròlisi. Aquest procés es porta a terme en forns especials. En els fabricants més avançats de la tecnologia de procés és diferent: una mica de sorra s'utilitza com a refrigerant, l'altre - de quars, i altres - de coc; També pot dividir el forn en la seva estructura: no són tubulars i convencional, com se'ls anomena reactors.

Però el procés de piròlisi produeix suficient prop net, ja que, a més d'ell, es forma una gran quantitat d'hidrocarburs, que després ha de dividir maneres bastant alt consum d'energia. Per tant, per obtenir un material pur tal com s'utilitza per a la deshidrogenació d'alcans, seguit d'hidratació: en el nostre cas - propà. Així com el procés de polimerització descrit anteriorment simplement no passa. L'escissió de molkuly hidrogen limitant d'hidrocarburs es produeix sota l'acció de catalitzadors d'òxid de crom trivalent i òxid d'alumini.

Però abans de passar a la història de com el procés d'hidratació, mirar l'estructura dels nostres hidrocarburs insaturats.

Especialment estructura propilè

Propen si mateix - només el segon membre d'un nombre d'alquens (hidrocarburs amb un enllaç doble). Per a més facilitat, que ocupa el segon lloc a l'etilè (dels quals, com es pot endevinar, fer de polietilè - el pes de polímer en el món). En els propen estat normal - gas com el seu "relatiu" de la família dels alcans, propà.

No obstant això, un propà diferència significativa de propè - és que aquesta última té en la seva composició un doble enllaç, que canvia radicalment les seves propietats químiques. Permet la connexió a una molècula d'hidrocarbur insaturat altres substàncies, pel qual un compost obtingut amb propietats completament diferents sovint és molt important per a la indústria i la llar.

És hora de parlar de la teoria de la reacció, el que, de fet, el tema d'aquest article. A la següent secció, vostè aprendrà que formen un dels productes de major importància comercial, i com ho fa aquesta reacció i quins són els matisos en ella quan propilè hidratació.

La teoria de la hidratació

Per començar, tornem a un procés més general - solvatació - que inclou també la reacció descrita anteriorment. Aquesta conversió química, que consisteix a unir les molècules de dissolvent a les molècules del solut. Així poden formar una nova molècula, o els anomenats solvats, - partícules que consisteixen en les molècules de solut i solvent interacció electrostàtica relacionada. Ens interessa només el primer tipus de materials, perquè quan la hidratació de propilè es forma preferentment de tal producte.

En l'anterior solvatació mètode molècules de dissolvent estan units al solut, obtingut nou compost. En química orgànica formada avantatjosament durant alcohols d'hidratació, cetones i aldehids, però hi ha alguns altres casos, com ara la formació de glicols, però no seran discutits. De fet, aquest procés és molt simple, però al mateix temps és bastant complicat.

mecanisme d'hidratació

doble enllaç, com se sap, consisteix en dos tipus d'enllaços atòmics: enllaços pi i sigma. Pi-enllaç trencat després de la hidratació sempre la primera reacció, ja que és menys forta (té una energia d'enllaç més petit). En la seva ruptura forma dos orbitals vacants dels dos àtoms de carboni adjacents que poden formar nous bons. Una molècula d'aigua que existeix en solució en forma de dues partícules de ió hidròxid i de protons, capaç d'unir explotar doble enllaç. On el ió hidròxid està unit a l'àtom de carboni central i el protó - al segon extrem. Per tant, en la hidratació de propilè es forma predominantment 1-propanol, o alcohol isopropílic. Aquest és un assumpte molt important, ja que és possible obtenir l'oxidació d'acetona, s'utilitza en grans quantitats en el nostre món. Se'ns diu que està format predominantment, però això no és cert. He de dir això: l'únic producte format per la hidratació de propilè, i això - alcohol isopropílic.

Això, per descomptat, totes les subtileses. De fet, tot pot ser molt més fàcil de descriure. I ara sabem com escriure un curs d'un procés, com la hidratació de propilè.

Reacció: com succeeix

En química per denotar tot és simple: amb l'ajuda de l'equació de reacció. Aquesta transformació química de la matèria en discussió pot ser descrit d'aquesta manera. La hidratació de propilè, l'equació de la reacció és molt simple i es realitza en dues etapes. En primer lloc trencar l'enllaç pi, part d'un doble. Llavors la molècula d'aigua en forma de dues partícules d'anió hidròxid i catió hidrogen, adequats per a la molècula de propilè que té temps actiu de dos llocs vacants per a formar enllaços. ió hidròxid forma un enllaç amb l'àtom de carboni menys hidrogenat (és a dir, amb, a la qual una quantitat mínima d'àtoms d'hidrogen), i un protó, respectivament, - amb el restant extrem. Per tant, un sol producte de: limitar l'alcohol monohídrico és isopropanol.

Com gravar una resposta?

Ara anem a aprendre com escriure l'idioma de la reacció química, el que reflecteix un procés com la hidratació de propilè. Una fórmula que és útil per a nosaltres: _CH2 = CH - CH _3. Aquesta és la fórmula del material de partida - propè. Com es pot veure, té un doble enllaç s'indica pel signe "=", i en aquest lloc es prisoednyatsya aigua quan es produeixi la hidratació de propilè. Equació de reacció es pot escriure com: _CH2 = CH - CH ₃ + H ₂ O = CH ₃ - CH (OH) - CH _3. El grup hidroxil en el parèntesi vol dir que aquesta part no està en el pla de la fórmula, i sota o per sobre. Aquí no podem mostrar els angles entre els tres grups, que s'estén des de l'àtom de carboni mig, però dir que són aproximadament iguals entre si i completar fins a 120 graus.

On s'utilitza?

Ja hem esmentat que obtinguin en l'exercici de la substància de reacció és àmpliament utilitzat per a la síntesi d'altres substàncies vitals per a nosaltres. És molt similar en estructura a l'acetona, de la qual difereix només en que en comptes de peu allà ceto gidroksogrupp (és a dir, àtom d'oxigen connectats per un doble enllaç a un àtom de nitrogen). Com se sap, acetona si mateix s'utilitza en vernissos i dissolvents, però a més, s'utilitza com a reactiu per a la síntesi addicional de substàncies més complexes, com ara poliuretans, resina epoxi, anhídrid acètic , i així successivament.

acetona reacció de producció

Creiem que és útil per descriure la transformació d'alcohol isopropílic, acetona, sobretot perquè aquesta reacció no és tan complicat. Per començar, propanol i s'evapora a 400-600 graus Celsius oksilyayut oxigen a un catalitzador especial. Un producte molt pur s'obté duent a terme la reacció en una malla de plata.

equació de reacció

No entrarem en detalls del mecanisme de reacció per a l'oxidació de propanol en acetona, ja que és molt complex. Confinar equació de conversió química convencional: CH ₃ - CH (OH) - CH ₃ + O ₂ = CH ₃ - C (O) - CH ₃ + H ₂ O. Com es mostra en l'Esquema tots bastant simple, però cal aprofundir més en el procés, i anem a fer front a una sèrie de dificultats.

conclusió

Així que va desmantellar el procés d'hidratació de propilè i l'equació per a la reacció estudiada i el mecanisme de la seva ocurrència. Considerats els principis tecnològics són la base dels processos reals que tenen lloc en la indústria. Al final va resultar que, no són molt complexos, però tenen un benefici real per a la nostra vida quotidiana.