გაკვეთილი № 4
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

გაკვეთილი № 4

on

  • 1,019 views

 

Statistics

Views

Total Views
1,019
Views on SlideShare
1,019
Embed Views
0

Actions

Likes
0
Downloads
2
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    გაკვეთილი № 4 გაკვეთილი № 4 Document Transcript

    • გაკვეთილი № 4 საშინაო დავალების შემოწმება: 1. ა) C8H18 ბ) C12H26 გ) C4H10 დ) C3H8 ე) C2H6 2. CH3 CH H2 C CH CH3 HC CH2 H3 C 3. 1-ქლორ-1,3-დიმეთილციკლოპენტანი 1,1-დიმეთილ-3-ქლორ-4-ეთილციკლოჰექსანი 1,5-დიმეთილ-3-ეთილციკლოჰეპტანი უჯერი ნახშირწყალბადები ალკენები (ოლეფინები) ჩვენს მიერ განხილულ ნახშირწყალბადებში (ალკანები და ციკლოალკანები)ნახშირბადატომებს შორის ერთმაგი ბმები იყო განხორციელებული. არსებობენნახშირწყალბადები, რომელთა მოლეკულებში ნახშირბადატომებს შორის ორმაგი დასამმაგი ბმებია. ამ ნახშირწყალბადებს უჯერი ნახშირწყალბადები ეწოდებათ. ალკენები ეწოდებათ ნახშირწყალბადებს, რომელთა მოლეკულური ფორმულააCnH2n. მათ მოლეკულაში ერთი C=C ბმაა განხორციელებული. ამ რიგისნახშირწყალბადების უმარტივესი წარმომადგენელია ეთილენი C2H4. განვიხილოთდაწვრილებით ამ ნივთიერების აღნაგობა და თვისებები.
    • -2- ეთილენი H H ეთილენის მოლეკულური ფორმულაა C2H4. გრაფიკული – C C H H H  H    ელექტრონული - C  C H H ეთილენის მოლეკულის ნახშირბადატომებს ახასიათებთ sp2-ჰიბრიდიზაცია.რომელშიც ერთი s და ორი p ელექტრონული ღრუბლი მონაწილეობს. შედეგადელექტრონული ღრუბლები იღებენ ცალმხრივად გაწელილ სივრცითი რვიანისფორმას. ეს სამი ელექტრონული ღრუბელი ერთ სიბრტყეზე თავსდება,მაქსიმალურად სცილდება ერთმანეთს და ერთმანეთთან 1200-ან კუთხეს ქმნის.მეოთხე ელექტრონი კი ინარჩუნებს საწყის ფორმას (სიმეტრიული სივრცითი რვიანი) 2p 2s sp2-ჰიბრიდიზაციაში იღებენ მონაწილეობას s sp2-ელექტრონული ღრუბელი p ორი ნახშირბადატომის sp2-ჰიბრიდული ღრუბლიდან თითო-თითო მონაწილეობსC - C ბმის წარმოქმნაში, ხოლო დანარჩენები კი C - H ბმებს წარმოქმნიან H H C C H H ორი ნახშირბადატომის და ოთხი წყალბადატომის ცენტრები ერთ სიბრტყეზეამოთავსებული. თითოეულ ნახშირბადატომს კიდევ ერთი არაჰიბრიდული pელექტრონი აქვს, რომლებიც ამ სიბრტყის პერპენდიკულარულად არიან
    • -3-მოთავსებულნი.. ამ ელექტრონების გვერდულად გადაფარვის შედეგადნახშირბადატომებს შორის კიდევ ერთი ბმა წარმოიქმნება. H H C C H H H H H H როდესაც ელექტრონული ღრუბლების გადაფარვა ხდება ბმის წარმომქმნელიატომების ცენტრების შემაერთებელი ღერძის გასწვრივ – მაშინ წარმოიქმნებამდგრადი  (სიგმა) ბმა, ხოლო როცა გადაფარვა ხდება ატომების ცენტრებისშემაერთებელი ღერძის პერპენდიკულარულად – წარმოიქმნება  ( ბმა. პი) C—C C—H  (სიგმა) ბმები    C—C   (პი) ბმა    ბმები ძლიერია,  ბმა შედარებით სუსტია. ცხადია, რომ ეთილენის მოლეკულაში 5  და 1  ბმა ხორციელდება. H    H C C   H  H C=C ბმის სიგრძეა 0,134ნმ, რაც C-C ბმის სიგრძეზე (0,154ნმ) ნაკლებია.
    • -4- ეთილენის მიღება: საწარმოო მაშტაბით ეთილენი მიიღება ეთანის დეჰიდრირებით, ანუ წყალბადის მოხლეჩით. (დეჰიდრირება: დე – მოხლეჩა, ჰიდროგენიუმ – წყალბადი) Pt ან Pd CH3CH3 CH2=CH2 + H2 ლაბორატორიაში კი ეთილენი შეიძლება მივიღოთ შემდეგი ხერხებით: 1. არსებობს ნივთიერება ეთილის სპირტი CH3 – CH2–OH, რომელსაც დაწვრილებით შემდგომში გავეცნობით. ლაბორატორიაში ეთილენი შეიძლება მივიღოთ ეთილის სპირტის დეჰიდრატაციით (დეჰიდრატაცია – წყლის მოხლეჩა). ამ რეაქციის კატალიზატორია H2SO4 H2SO4 CH3CH2OH CH2=CH2 + H2 ანუ CH2CH2 CH2=CH2 + H2O   H OH 2. ქლორეთანის დეჰიდროქლორირებით (დეჰიდროქლორირება – ქლორწყალბადის მოხლეჩა). ამ რეაქციას ტუტის თანდასწრებით ატარებენ. NaOH H3CCH2Cl H2C=CH2 + HCl ანუ NaOH CH2CH2 CH2=CH2 + H2O   + H Cl HCl NaOH+HCl NaCl+H2Oან მარტივად H3CCH2Cl+NaOH H2C=CH2+ NaCl+H2O 3. 1,2-დიქლორეთანიდან ქლორის მოხლეჩით. ეს რეაქცია ცინკის თანაობისას მიმდინარეობს. CH2CH2 CH2=CH2 + ZnCl2   Cl + Cl Zn ეთილენი უფერო, თითქმის უსუნო აირია. ცუდად იხსნება წყალში. უკეთესადიხსნება ეთილის სპირტში. ჰაერზე ოდნავ მსუბუქია.
    • -5-ქიმიური თვისებები1. ეთილენი იწვის ოდნავ უფრო მუქი ფერის ალით, ვიდრე მეთანი. ეს გამოწვეულია ეთილენის მოლეკულაში ნახშირბადის უფრო მაღალი მასური წილით. C2H4+3O2  2CO2+2H2O2. ეთილენის მოლეკულაში ორმაგი ბმის არსებობა, უფრო სწორად კი ნახშირბადატომებს შორის  ბმის არსებობა განაპირობებს ამ ნივთიერების მიდრეკილებას მიერთების რეაქციებისადმი.  ბმა ადვილად წყდება ეთილენი იერთებს ისეთ ნივთიერებებს, როგორიცაა ჰალოგენები, წყალბადი, ჰალოგენწყალბადები, წყალი და სხვა. ა) ეთილენი რეაგირებს როგორც სუფთა ჰალოგენებთან (Cl2, Br2, I2), ასევე რეაგირებს ამ ნივთიერებათა წყალხსნარებთან: H2C=CH2 +  H2CCH2 Cl Cl   Cl Cl ბრომის წყალხსნარი (ბრომიანი წყალი) ყვითელი ფერის სითხეა. ის ეთილენის გატარებისას უფერულდება: H2C=CH2 +  H2CCH2 BrBr   Br Br 1,2-დიბრომეთანი უფერულია და როცა მთელი ბრომი, რომელსაც ბრომიანი წყალი შეიცავს შევა რეაქციაში, შესაბამისად სარეაქციო არე გაუფერულდება. ეს რეაქცია ეთილენის (და საერთოდ უჯერი ნახშირწყალბადების) აღმომჩენი რეაქციაა. აქვე ავღნიშნოთ, რომ ნაჯერი ნახშირწყალბადები არ რეაგირებენ ბრომიან წყალთან და შესაბამისად არც აუფერულებენ მას. ბ) ეთილენი იერთებს წყალბადს. ამ რეაქციის კატალიზატორია Pt. შეიძლება გამოვიყენოთ ასევე პლატინის ჯგუფის მეტალები. ყველაზე აქტიური კატალიზატორია Ni. ამ რეაქციას ჰიდრირების რეაქცია ქვია: H2C=CH2 +  H2CCH2 ანუ H3CCH3 HH   H H
    • -6- ეს რეაქცია ეგზოთერმულია. ადვილად შევამჩნევთ, რომ ჰიდრირება და დე-ჰიდრირება ერთმანეთის შებრუნებული რეაქციებია (დეჰიდრირების რეაქციაეთილენის მისაღებად გამოიყენება): H2CCH2+ H2 CH3CH2 +Q ჩვენ შევისწავლეთ წონასწორული რეაქციების მინდინარეობის კანონზო-მიერებები. შეგვიძლია ვთქვათ, რომ მაღალი წნევისა და დაბალი ტემპერეტურისპირობებში წონასწორობა მარჯვნივ გადაიხრება. გ) ეთილენი HCl-ს იერთებს გაცხელებისას, ხოლო HBr-ს და HI-ს კი ჩვეულებრივტემპერატურაზე H2C=CH2 +  H2CCH2 HCl   H Cl დ) ეთილენი მოქმედებს წყალთან ამ რეაქციის კატალიზატორია გოგირდმჟავა.შეიძლება ფოსფორმჟავას გამოყენებაც. H2C=CH2 +  H2CCH2 H OH   H OH ანუ H3C – CH2OH. როგორც უკვე ავღნიშნეთ ამ ნივთიერებას ეთილის სპირტიქვია. 3.პოლიმერიზაცია. გარკვეულ პირობებში ეთილენის მოლეკულები ერთმანეთსუერთდებიან და ერთ დიდ მოლეკულას წარმოქმნან. ამ მოვლენას პოლიმერიზაციაეწოდება. პოლიმერიზაცია შეიძლება გამოიწვიოს რადიკალების ან იონებისურთიერთქმედებამ ეთილენთან. ზოგადად პოლიმერიზაცია შეიძლება ასე გამოვსახოთ:H2C=CH2 + H2C=CH2 + H2C=CH2 + ….. CH2CH2 + CH2CH2 + CH2CH2 + ….. CH2CH2CH2CH2CH2CH2 …..ანუ nH2C=CH2  (CH2CH2) n მონომერი პოლიმერი ეთილენი პოლიეთილენი
    • -7-CH2CH2 ჯგუფს „ელემენტარულ რგოლს“ უწოდებენ. n პოლიმერიზაციის ხარისხი გვიჩვენებს მონომერის რამდენი მოლეკულააგაერთიანებული პოლიმერში. სარეაქციო არეში რადიკალის R წარმოქმნის შემდეგ მიმდინარეობს ე.წ.რადიკალური პოლიმერიზაცია.    R + H2C    CH2  R  H2C  CH2   შემდეგ  RCH2CH2 + CH2=CH2  RCH2CH2CH2CH2 მიღებულ ახალ რადიკალთან კიდევ შედის ეთილენის მოლეკულა და ა.შ. რეაქცია დამთავრდება მაშინ, როდესაც ორი რადიკალი დაეჯახება ერთმანეთს Rʹ + Rʹʹ  Rʹ Rʹʹ პოლიეთილენი ფართოდ გამოიყენება ყოფაცხოვრებასა და ტექნიკაში. პოლიეთილენს შეუძლია წარმოქმნას გამჭირვალე და მტკიცე აფსკები. ყველას გვინახავს პოლიეთილენის პარკები და შესაფუთი მასალა. 4. დაჟანგვის რეაქციები. ეთილენი რეაგირებს ჰაერის ჟანგბადთან. ამ დროს კატალიზატორად ვერცხლი გამოიყენება: Ag 2CH2=CH2 + O2 H2C CH2 ეთილენის ჟანგი O ეთილენის ჟანგი მრავალი ქიმიური რეაგენტის მისაღებად გამოიყენება. მას იყენებენ გამრეცხი საშუალებების, წებოების, ანტიფრიზების (ძნელად გაყინვადი ნივთიერებების) დასამზადებლად. ეთილენი აუფერულებს KMnO4-ის წყალხსნარს. ეს რეაქცია სქემატურად ასე შეიძლება ჩავწეროთ: Ag CH2=CH2 [H O+O] H2CCH2 2   OH OH [H2O + O] – აღნიშნავს დაჟანგვას წყლის არეში.
    • -8- H2CCH2   OH OH ამ ნივთიერებას ეთანდიოლ-1,2 ან ეთილენგლიკოლი ქვია და მას შემდგომში გავეცნობით. მთავარი აქ არის ის, რომ შეფერილი ხსნარი (შეფერილობას ხსნარს KMnO4 ანიჭებს) უფერულდება KMnO4-ის გარდაქმნის გამო. ეს რეაქცია ისევე, როგორც ბრომიან წყალთან ურთიერთქმედების რეაქცია უჯერი ნახშირწყალბადების აღმომჩენია.საშინაო დავალება:1. როგორია (C) და  (H) ეთილენის მოლეკულაში?2. დაწერეთ ეთილენის და ა) Br2 და I2 ბ) HBr და HI ურთიერთქმედების რეაქცია.3. პოლიეთილენის მოლეკულური მასაა 33600 გ/მოლი. როგორია პოლიმერიზაციის ხარისხი?