乙烯的化学性质及其化学方程式
分子结构
分子式:C2H4
结构简式::CH2=CH2
最简式:CH2。
乙烯有4个氢原子的约束,碳原子之间以双键连接。所有6个原子组成的乙烯是共面。H-C-C角是121.3°;H-C-H角是117.4 °,接近120 °,为理想sp2混成轨域。这种分子也比较僵硬:旋转C=C键是一个高吸热过程,需要打破π键,而保留σ键之间的碳原子。VSEPR模型为平面矩形,立体结构也是平面矩形。双键是一个电子云密度较高的地区,因而大部分反应发生在这个位置。
乙烯分子比例模型
物理性质
通常情况下乙烯是一种无色稍有气味的气体,密度为1.178g/L,比空气的密度略小,难溶于水,易溶于四氯化碳等有机溶剂。
外观与性状:无色气体,略具烃类特有的臭味。少量乙烯具有淡淡的甜味。
吸收峰:吸收带在远紫外区
pH:水溶液是中性
凝固点:-169.4℃
折射率:
1. 363
相对密度(水=1):0.61
相对蒸气密度(空气=1):0.99
饱和蒸气压(kPa):4083.40(0℃)
燃烧热(kJ/mol):
1、411.0
临界温度(℃):9.2
临界压力(MPa):5.04
闪点(fp):无意义
引燃温度(℃):425
爆炸上限%(V/V):36.95
爆炸下限%(V/V):2.74
溶解性:不溶于水,微溶于乙醇、酮、苯,溶于醚。溶于四氯化碳等有机溶剂。
化学性质
①常温下极易被氧化剂氧化。如将乙烯通入酸性KMnO4溶液,溶液的紫色褪去,乙烯被氧化为二氧化碳,由此可用鉴别乙烯。
②易燃烧,并放出热量,燃烧时火焰明亮,并产生黑烟。
CH2═CH2+3O2→2CO2+2H2O
③烯烃臭氧化:
加成反应
CH2═CH2+Br2→CH2Br—CH2Br(常温下使溴水褪色)
(制氯乙烷)
(制酒精)
CH2═CH2+Cl2→CH2Cl—CH2Cl
加成反应:有机物分子中双键(或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
加聚反应
nCH2═CH2→-[CH2—CH2]-n (制聚乙烯)
在一定条件下,乙烯分子中不饱和的C═C双键中的一个键会断裂,分子里的碳原子能互相形成很长的键且相对分子质量很大(几万到几十万)的化合物,叫做聚乙烯,它是高分子化合物。
这种由相对分子质量较小的化合物(单体)相互结合成相对分子质量很大的化合物的反应,叫做聚合反应。这种聚合反应是由一种或多种不饱和化合物(单体)通过不饱和键相互加成而聚合成高分子化合物的反应,所以又属于加成反应,简称加聚反应。
乙烯是最简单的烯烃,化学式为CH2=CH2 ,少量存在于植物体内,是植物的一种代谢产物,能使植物生长减慢,促进叶落和果实成熟。无色易燃气体。熔点-169.4℃,沸点-103.80℃。几乎不溶于水,难溶于乙醇,易溶于乙醚和丙酮。
乙烯分子里的C=C双键的键长是1.33×10 -10 m,乙烯分子里的2个碳原子和4个氢原子都处在同一个平面上。它们彼此之间的键角约为120°。乙烯双键的键能是615kJ/mol,实验测得乙烷C—C单键的键长是1.54×10 -10 m,键能348kJ/mol。这表明C=C双键的键能并不是C—C单键键能的两倍,而是比两倍略少。所以只需要较少的能量,就能使双键里的一个键断裂。这是乙烯的性质活泼,容易发生加成反应等的原因。
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