乙烷是什么物质 化学性质是什么
乙烷
中文名称:
乙烷
英文名称:
ethane
CAS
No.:
74-84-0
分子式:
C2H6
分子量:
30.07
理化特性
主要成分:
纯品
外观与性状:
无色无臭气体。
熔点(℃):
-183.3
沸点(℃):
-88.6
相对密度(水=1):
0.45
相对蒸气密度(空气=1):
1.04
饱和蒸气压(kPa):
53.32(-99.7℃)
燃烧热(kJ/mol):
1558.3
临界温度(℃):
32.2
临界压力(MPa):
4.87
闪点(℃):
<-50
引燃温度(℃):
472
爆炸上限%(V/V):
16.0
爆炸下限%(V/V):
3.0
溶解性:
不溶于水,微溶于乙醇、丙酮,溶于苯。
主要用途:
用于制乙烯、氯乙烯、氯乙烷、冷冻剂等。
健康危害:
高浓度时,有单纯性窒息作用。空气中浓度大于
6%时,出现眩晕、轻度恶心、麻醉症状达40%以上时,可引起惊厥,甚至窒息死亡。
燃爆危险:
本品易燃,具窒息性。
危险特性:
易燃,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。
乙烷生产工艺
生产工艺:
本品存在于石油气、天然气、焦炉气及石油裂解气中,经分离而得。
l·从油田气分离
油田气或天然气除主要含甲烷以外,还含有少量乙烷、丙烷或其他更多碳原子的烃,在天然气中的含量约5%一10%,仅次于甲烷,经分离可得乙烷。由天然气深冷分离而得的液析液,是以乙烷、丙烷。丁烷为主要组分的轻质烃类混合物,其组成与天然气的来源及分离加工温度、压力条件有关,典型组成(P)为:乙烷37·6%、丙烷35·9%、丁烷11·6%、异丁烷3·9%、正戊烷3.1%、其他7·9%。
2·从炼厂气分离
在各炼厂石油加工气体中,除含有甲烷以外,还含有乙烷、丙烷以及碳四和碳五烃等,经分离可得乙烷。
3·从裂解气分离
用深冷法可以分出乙烷
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分子式C2H6
乙烷(ethane) 烷烃同系列中第二个成员,为最简单的含碳-碳单键的烃。分子式C2H6,结构式为CH3CH3。乙烷在某些天然气中的含量为5%~10%,仅次于甲烷;并以溶解状态存在于石油中。
物理性质
基本性质
外观与性状: 无色无臭气体。[3]
熔点(℃): -183.3
沸点(℃): -88.6
相对密度(水=1): 0.45
相对蒸气密度(空气=1): 1.04
饱和蒸气压(kPa): 53.32(-99.7℃)
燃烧热(kJ/mol): 1558.3
临界温度(℃): 32.2
临界压力(MPa): 4.87
闪点(℃): <-50
引燃温度(℃): 472
爆炸上限%(V/V): 16.0
爆炸下限%(V/V): 3.0
溶解性: 不溶于水,微溶于乙醇、丙酮,溶于苯,与四氯化碳互溶
化学性质
乙烷是低级烷烃的一种,能发生很多烷烃的典型反应
卤化反应
在紫外光或热(250~400℃)作用下,与氯反应得氯代烷
CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
硝化反应
与硝酸或四氧化二氮(N2O4)进行气相(400~450℃)反应,生成硝基化合物(RNO2)。 这种直接生成硝基化合物的反应叫做硝化(nitration),它在工业上是一个很重要的反应。它之所以重要是由于硝基烷烃可以转变成多种其它类型的化合物,如胺、羟胺、腈、醇、醛、酮及羧酸等。此外,硝基烷烃可以发生多种反应,故在近代文献中有关硝基烷烃的应用的报道日益增多。 在实验室中采用气相硝化法有很大的局限性,所以实验室内主要通过间接方法制备硝基烷烃。 气相硝化法制备硝基烷烃,常得到多种硝基化合物的混合物。
CH3CH3+HONO2CH3CH2NO2+H2O
磺化及氯磺化
烷烃在高温下与硫酸反应,和与硝酸反应相似,生成烷基磺酸,这种反应叫做磺化(sulfcmation)。
CH3CH3+HOSO3HCH3CH2SO3H+H2O
燃烧
乙烷能燃烧,即发生剧烈的氧化反应。完全燃烧时,反应物全被破坏,生成二氧化碳和水,同时放出大量热。
2CH3CH3+7O24CO2+6H2O
结构式为CH3CH3。
乙烷(ethane) 烷烃同系列中第二个成员,为最简单的含碳-碳单键的烃。结构式为CH3CH3。乙烷在某些天然气中的含量为5%~10%,仅次于甲烷;并以溶解状态存在于石油中。
物理性质
外观与性状: 无色无臭气体。
相对蒸气密度(空气=1): 1.04
饱和蒸气压(kPa): 53.32(-99.7℃)
燃烧热(kJ/mol): 1558.3
临界温度(℃): 32.2
临界压力(MPa): 4.87
引燃温度(℃): 472
爆炸上限%(V/V): 16.0
爆炸下限%(V/V): 3.0
溶解性: 不溶于水,微溶于乙醇、丙酮,溶于苯,与四氯化碳互溶
构像
乙烷的C-C单键可以自由旋转,如果乙烷中的一个C原子不动,另一个绕C-C单键自由旋转,则一个C原子上的3个H相对于另一个C原子上的3个H可以有无数的空间排列。
这种由于单键旋转而产生的分子中的原子或基团在空间的不同排列形式叫做构象,每一个个构象就叫做一个构象异构体,由于C-C单键自由旋转,乙烷可以有无数种构象,乙烷的优势构象是交叉式。这个时候2个C原子上的H距离最远相互间的排斥力最小,因而分子内能最低 也最稳定。
内能最高的是重叠式,这时2个C上的H两两相对,相互间的排斥力最大,内能最高,最不稳定,其他的构象内能介于这两者之间。在旋转过程中,由于两个甲基上的氢原子的相对位置不断发生变化,这就形成了许多不同的空间排列方式。
其中一种是一个甲基的氢原子正好处在另一个甲基的两个氢原子之间的中线上。这种排布方式叫做交叉式构像。另一种是两个碳原子上的各个氢原子正好处在相互对映的位置上。这种排布方式叫重叠构像。交叉式和重叠式是乙烷无数构像中的两种极端情况。
乙烷单键的旋转也并不是完全自由的。可以把这个能垒看作是克服氢原子的斥力,以及很可能还有由于碳氢原键电子云之间的斥力所需要的能量。重叠式由于前后两个氢原子相距最近,以及碳氢键间8电子云斥力最大,所以能量最高,交叉式中C-H相距最远,斥力最小,能量最低,是乙烷最有利的构像。
用途
在化学工业里乙烷主要用来通过蒸汽裂解生产乙烯。与蒸汽混合被加到摄氏900度或以上的高温时重的碳氢化合物裂解成轻的碳氢化合物,烷烃成为烯烃。
相对于其它比较重的原材料而言乙烷在蒸汽裂解过程中相当大的部分成为乙烯,而比它重的化合物则会产生许多混合物,其中包括许多重的烯烃如丙烯、丁二烯以及芳香烃,降低乙烯的成分。
在实验室里也有把乙烷作为其它化学产品的原材料的研究。长时期氯化乙烷的氧化似乎比乙烯氯化用来生产氯乙烯更经济。许多这个反应的过程被报专利。但是由于这个反应的选择性差而且反应条件腐蚀性高因此至今为止没有经济使用。只有英力士在德国威廉港有一个每年一千吨的实验工厂。
沙特阿拉伯基础工业宣称将在延布建造一座每年三万吨的使用氧化乙烷生产乙酸的工厂。这个工厂使用这个过程的经济性主要是依靠使用附近的沙特阿拉伯油田的乙烷达到的,与世界其它地区使用的甲醇碳化它可能无法竞争。
乙烷可以在冷冻设施中作为致冷剂使用。在科学研究中液态的乙烷在电子显微技术中被用来使得含水量高的样本透明化。薄的水层在快速沉浸到设施-150度或更低的液乙烷中时迅速冻结,不会形成晶体。这样的迅速冻结不会像冰结晶时那样会破坏液态水中软物质的结构。
以上内容参考 百度百科-乙烷
2.发生加成反应:与溴的四氯化碳溶液反应生成无色油状液体(1,2-二溴乙烷)
与水反应生成乙醇
与盐酸反应生成1-氯乙烷
物理性质:无色稍有气味的气体,难溶于水,微溶于乙醇、酮、苯,溶于醚。溶于四氯化碳等有机溶剂。
乙烷(C2H6):属于烷烃,性质与甲烷相似
1.可以与氧气发生氧化反应
2.可以与氯气发生取代反应
物理性质:无色无味的气体,难溶于水,微溶于乙醇、丙酮,溶于苯。
或者将混合气体通过蒸馏水,乙烷难溶于水,乙醇和水以任意比例互溶,这样乙醇留在水中,乙烷分离出去。然后再用蒸馏的手段分离乙醇和水就行了
气体部分,将乙烷,乙烯和乙炔通入溴水,使溴水褪色的是是乙烯和乙炔,乙烯的反应速度比较快,乙炔的反应比较慢,如果要再次确认的话,将这两种气体通入浓的碱溶液,被吸收的是乙炔
液体部分,先用液溴或者是氯化铁溶液来鉴别出苯酚,现象是白色沉锭或者是紫色溶液,苯是漂在溶液上层,剩下的乙醇和乙醛没有明显的现象
最后用土伦试剂或者是银氨溶液来鉴别乙醇和乙醛