Etan | |||
---|---|---|---|
| |||
General | |||
Nume sistematic |
Etan | ||
Chim. formulă | C2H6 _ _ _ | ||
Şobolan. formulă | H3C - CH3 _ | ||
Proprietăți fizice | |||
Stat | Gaz | ||
Masă molară | 30,07 g/ mol | ||
Densitate | 1,2601 kg / m 3 în condiții standard conform GOST 2939-63; la n. y. (0C) 0,001342 g/cm³ | ||
Proprietati termice | |||
Temperatura | |||
• topirea | -182,8°C | ||
• fierbere | -88,6°C | ||
• clipește | 152°C | ||
• aprindere | 152°C | ||
• aprindere spontană | 472°C | ||
Mol. capacitate termică | 52,65 J/(mol K) | ||
Entalpie | |||
• educaţie | -84,67 kJ/mol | ||
Presiunea aburului | 2,379 MPa (0°C) | ||
Proprietăți chimice | |||
Constanta de disociere a acidului | 42 (apă, 20°C) | ||
Structura | |||
Hibridizare | hibridizare sp 3 | ||
Clasificare | |||
Reg. numar CAS | 74-84-0 | ||
PubChem | 6324 | ||
Reg. numărul EINECS | 200-814-8 | ||
ZÂMBETE | CC | ||
InChI | InChl=1S/C2H6/c1-2/h1-2H3OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N | ||
RTECS | KH3800000 | ||
CHEBI | 42266 | ||
Număr ONU | 1035 | ||
ChemSpider | 6084 | ||
Siguranță | |||
Toxicitate | Toxicitate scăzută | ||
Personaj scurt. pericol (H) | H220 , H280 [1] | ||
masuri de precautie. (P) | P210 , P377 , P381 , P410+P403 | ||
cuvant de semnal | Periculos | ||
Pictograme GHS |
![]() ![]() |
||
NFPA 704 |
![]() |
||
Datele se bazează pe condiții standard (25 °C, 100 kPa), dacă nu este menționat altfel. | |||
Fișiere media la Wikimedia Commons |
Etan (din lat. etan , formula chimică - C 2 H 6 sau H 3 C-CH 3 ) - compus organic aparținând clasei hidrocarburilor saturate - alcani .
În condiții standard , etanul este un gaz incolor și inodor.
Molecula de etan are o structură tetraedrică : atomii de carbon sunt sp 3 - hibrid . Legătura CC este formată prin suprapunerea orbitalilor hibrid sp 3 , iar legătura CH este formată prin suprapunerea orbitalului hibrid sp 3 al carbonului și orbitalul s al hidrogenului . Lungimea legăturii CC este de 1,54 Å, iar lungimea legăturii CH este de 1,095 Å [2] .
Deoarece legătura C-C în etan este unică, este posibilă rotația liberă a atomilor de hidrogen ai grupărilor metil în jurul acesteia. În timpul rotației, apar diferite forme spațiale ale moleculei de etan, care sunt numite conformații . Conformațiile sunt de obicei descrise sub forma unei imagini în perspectivă (astfel de imagini sunt uneori numite „capre de gater”) sau sub forma proiecțiilor Newman [2] .
Numărul de conformații pentru etan este infinit pentru toate unghiurile de răsucire posibile, dar este în general acceptat să se ia în considerare două conformații extreme:
Conformația obscură are cea mai mare energie dintre toate conformațiile, în timp ce conformația împiedicată are cea mai mică, adică este cea mai favorabilă din punct de vedere energetic și, prin urmare, mai stabilă. Diferența de energie dintre aceste conformații este de 2,9 kcal/mol (~12 kJ/mol). Se crede că acest număr reflectă stresul de torsiune într-o conformație oclusă mai puțin favorabilă. Dacă împărțim această energie în trei interacțiuni între perechi de atomi de hidrogen, atunci energia interacțiunii de torsiune a doi atomi de hidrogen va fi de aproximativ 1 kcal/mol [2] .
Valoarea de 2,9 kcal/mol din ecuația Gibbs poate fi utilizată pentru a calcula constanta de echilibru dintre cele două conformații ale etanului. La o temperatură de 25 °C predomină conformația împiedicată: 99% din moleculele de etan sunt în această conformație și doar 1% sunt în conformația eclipsată [2] .
Se obișnuiește să se reprezinte energiile conformațiilor extreme și intermediare sub formă de grafice ciclice, unde unghiul de torsiune este reprezentat de-a lungul axei absciselor , iar energia este reprezentată de-a lungul axei ordonatelor .
Ethan la n. y. - gaz incolor , inodor si insipid. Masa molara 30,07. Punct de topire -183,23 °C, punctul de fierbere -88,63 °C. Densitatea ρ gaz. 0,001342 g/cm3 sau 1,342 kg/m3 ( în condiții normale ), ρ lichid. 0,561 g / cm 3 (la o temperatură de -100 ° C). Presiunea vaporilor la 0 °C 2,379 MPa. Solubilitate în apă 4,7 ml în 100 ml (la 20 °C), în etanol 46 ml în 100 ml (la 0 °C), ușor solubil în hidrocarburi . Punct de aprindere al etanului -187,8 °C, temperatura de autoaprindere 595 °C. Etanul formează amestecuri explozive cu aerul la un conținut de 5-15 vol. % (la 20 °C). Cifra octanică 120,3 [3] [4] [5] .
Etanul intră în reacții tipice ale alcanilor , în primul rând reacții de substituție care au loc conform mecanismului radicalilor liberi. Printre principalele proprietăți chimice ale etanului se numără:
1. Dehidrogenare termică la 550-650 °C cu formare de etilenă : Dehidrogenare suplimentară peste 800 °C, ducând la acetilenă ( în această reacție se obțin și benzen și funingine ); 2. Clorarea la 300-450 ° C cu formare de clorură de etil : 3. Nitrarea în fază gazoasă cu formarea unui amestec de nitroetan și nitrometan (3:1) [4] : 4. Halogenare CH3-CH3-+CIL=>CH3-CH2+HCI->CiÎn industrie, se obține din petrol și gaze naturale , unde este de până la 10% în volum. Concentrația de etan în hidrocarburile fosile depinde în mod semnificativ de domeniu. În Rusia, conținutul de etan în gazele petroliere este foarte scăzut. În SUA și Canada (unde conținutul său în petrol și gaze naturale este mare) servește drept materie primă principală pentru producția de etilenă [4] .
De asemenea, etanul se obține prin hidrocracarea hidrocarburilor și lichefierea cărbunilor [6] .
În 1848, Kolbe și Frankland au făcut primul etan sintetic prin tratarea propionitrilului cu potasiu metal . În 1849 au obținut acest gaz prin electroliza acetatului de potasiu și prin acțiunea zincului și a apei asupra iodetanului [7] .
În condiții de laborator, etanul se obține în următoarele moduri:
1. Interacțiunea sodiului metalic și iodmetanului ( reacția Wurtz ): 2. Electroliza soluției de acetat de sodiu : 3. Interacțiunea propionatului de sodiu cu alcalii : 4. Interacțiunea bromurii de etil cu magneziul metalic și hidroliza ulterioară a reactivului Grignard rezultat : 5. Hidrogenarea etilenei (catalizator - paladiu (Pd) ) sau acetilenei (în prezența nichelului Raney ) [4] :Principala utilizare a etanului în industrie este producerea de etilenă prin cracare cu abur . Din etilenă se obțin în continuare produse industriale importante, totuși, pentru a economisi bani, se dezvoltă metode de transformare a etanului însuși în ele. Cu toate acestea, niciunul dintre proiecte nu a trecut încă de stadiul pilot. Problemele din acest domeniu sunt asociate cu selectivitatea scăzută a reacțiilor. Una dintre direcțiile promițătoare este sinteza clorurii de vinil direct din etan. Se aplică și conversia etanului în acid acetic . Clorarea termică a etanului în diferite condiții produce cloretan , 1,1-dicloretan și 1,1,1-tricloretan [6] .
Etanul are un efect narcotic slab (efectul narcotic este slăbit de solubilitatea scăzută în fluidele corporale). Clasa de pericol este a patra [8] . În concentrații de 2-5 vol. % provoacă dificultăţi de respiraţie , în concentraţii moderate - dureri de cap , somnolenţă , ameţeli , salivaţie crescută , vărsături şi pierderea cunoştinţei din cauza lipsei de oxigen . La concentrații mari, etanul poate provoca aritmie cardiacă , stop cardiac și stop respirator . Cu contactul constant, poate apărea dermatită . Se raportează că la 15-19 vol. % etan determină o creștere a sensibilității miocardice la catecolamine [9] .
Probabil, pe suprafața Titanului (o lună a lui Saturn) la temperaturi scăzute ( -180 ° C) , există lacuri și râuri întregi dintr-un amestec lichid metan-etan [10] .
![]() |
|
---|---|
În cataloagele bibliografice |
|
hidrocarburi | |
---|---|
Alcani | |
Alchenele | |
Alchinele | |
dienes | |
Altele nesaturate | |
Cicloalcani | |
Cicloalchene | |
aromatice | |
Policiclic | Decalin |
Aromatice policiclice | |
|