裂解碳氢化合物
- 饱和分子包含单只有键,而不饱和分子含有键双碳原子间的键
- 烷烃都是饱和化合物烯烃都是不饱和化合物
- 长链烷烃分子被进一步加工,以生产由较小链分子组成的其他产品
- 这个过程叫做破解用来将它们转化成短链分子哪个更有用
- 小的烯烃和氢是用这个工艺生产的吗
- 煤油和柴油经常被裂解以生产汽油、其他烯烃和氢
- 裂解烷烃有两种方法:催化开裂,蒸汽破解
- 顾名思义,一种方法使用催化剂,另一种方法使用蒸汽
癸烷裂解可生产汽油用的辛烷值和合成乙醇用的乙烯
- 催化裂化包括将碳氢化合物分子加热到470 - 550°C左右蒸发他们
- 然后蒸汽经过热粉催化剂铝的氧化物
- 这一过程破坏了分子中的共价键,因为它们接触到催化剂的表面,导致热分解反应
- 分子以随机的方式分解,产生较小的烷烃和烯烃的混合物
- 氢和较高比例的烯烃在较高的温度和压力下形成
- 在蒸汽或热裂解该过程在略高的温度下进行,并产生更多的环结构和不饱和化合物
- 气化的碳氢化合物与蒸汽混合并加热到引起开裂的高温
裂缝方程的编写
- 我们可以使用烷烃和烯烃的一般公式来检查我们是否正确地平衡了裂解方程
- 例如,己烷可以裂解成丁烷和乙烯,两者都是非常有用的分子
- 乙烯是生产的起始原料酒精丁烷被用作a燃料
- 该裂解反应的方程为:
C6H14⟶C4H10+ C2H4
- 注意,这个反应的起始化合物是烷烃,因此通式为CnH2 n + 2适用于
- 丁烷也是一种烷烃,所以同样的规则也适用
- 乙烯是烯烃,所以它的公式是C2H2 n规则
考试技巧
经常检查一下方程两边碳和氢的总和然后你就得到了烷烃或烯烃。
烯烃
- 烯烃是至少含有一种烯烃的一系列烃类化合物双键在链上的两个碳原子之间
- 双键可以写成碳碳双键或者C=C
- 烯烃的一般公式为:
CnH2 n
- 烯烃通常比烷烃本身更可取更多的反应由于碳碳双键的存在,所以它们可以参与烷烃不能参与的反应,使它们比烷烃更有用
- 它们被用来制造聚合物以及起始原料用于生产许多其他化学品
- 两个有用的反应是烯烃的溴化和聚合
乙烯的溴化
- 烯烃发生简单分子的原子加成反应添加在C=C双键
- 溴和乙烯之间的反应是加成反应的一个例子
- 同样的过程适用于任何地方卤素和任何烯烃卤素原子总是通过C=C双键和碳原子结合
在乙烯和溴的加成反应中,溴原子在C=C上加成
溴水试验
- 烷烃和烯烃的分子结构不同
- 所有的烷烃都是饱和烯烃也是不饱和
- C=C双键的存在使烯烃能够以烷烃所不能的方式进行反应
- 这使我们能够通过简单的化学测试,即溴水测试,来区分烯烃和烷烃
图中显示了使用溴水与烷烃和烯烃的测试结果
- 溴水是橙色的解决方案
- 当溴水加入到烷烃中,它仍然是橙色的溶液,因为烷烃没有双碳键(C=C),所以溴仍然在溶液中
- 但是当把溴水加到烯烃上时,溴原子穿过C=C键,因此溶液中不再含有游离溴,所以它失去了颜色
考试技巧
由于碳碳双键的存在,烯烃比烷烃的反应性更强,碳碳双键包含一个高电子密度的区域。