乙烯是一种无色稍有气味的气体,密度为1.256g/L,略小于空气的密度,难溶于水,而易溶于四氯化碳等有机溶剂。它的外观与性状为无色气体,具有烃类特有的臭味,并且少量乙烯带有淡淡的甜味。
乙烯与氧气能发生氧化反应生成乙醛。乙醛是一种有机化合物,化学式为CH3CHO,呈无色透明液体状态,具有刺激性气味。其熔点为-121℃,沸点为20.8℃,相对密度小于1,能与水、乙醇及其他一些有机物质互溶。
乙醛的重要反应包括氧化反应、燃烧反应、银镜反应等。其中,氧化反应可以生产乙酸,该反应需要催化剂。燃烧反应是乙醛蒸汽与空气混合后易发生爆炸的一种氧化反应。而银镜反应则是乙醛与新制的氢氧化铜反应,生成砖红色的氧化铜沉淀。
乙醛还可以通过工业制乙醛方程式、乙炔水化法、乙烯氧化法等方法进行制备。其中,工业制乙醛方程式为2CH3CH2OH+O2→ 2CH3CHO+2H2O(加热,催化剂Cu/Ag)。乙炔水化法则是通过加成反应和还原反应制备乙醛。而乙烯氧化法的反应式为2CH2=CH2+O2→2CH3CHO(催化剂,加热,加压)。
乙酸是醋的主要成分,而醋几乎贯穿了整个人类文明史。乙酸发酵细菌(醋酸杆菌)能在世界的每个角落发现,它在酿酒过程中自然产生。例如,在中国,有说法称杜康的儿子黑塔因酿酒时间过长而意外发现了醋。
古罗马人将发酸的酒放在铅制容器中煮沸,得到一种高甜度的糖浆,叫做“sapa”。这种糖浆富含一种甜味的铅糖,即乙酸铅。在公元8世纪,波斯炼金术士贾比尔通过蒸馏法浓缩了醋中的乙酸。
乙醛与氢气的加成反应可以生成乙醇。乙醛催化氧化可以生成乙酸(催化剂,加热),乙醛燃烧则产生水和二氧化碳。这些反应在化学工业中有广泛的应用。
乙烯、乙醛、乙酸等化合物在人类生活和工业生产中都有着重要的应用和价值。对它们的性质、制备方法和反应机制进行深入了解,有助于我们更好地利用这些化合物,服务于人类的生存和发展。乙烯是一种重要的,具有多种用途。它是合成纤维、合成橡胶、合成塑料和合成乙醇的基本,也用于制造氯乙烯、苯乙烯、环氧乙烷、醋酸、乙醛、乙醇和等。乙烯还可用作水果和蔬菜的催熟剂,是一种已证实的植物激素。
乙烯是世界上产量最大的化学产品之一,乙烯工业是石油化工产业的核心。乙烯产品占石化产品的75%以上,在国民经济中占有重要的地位。世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。
乙烯具有多种生理作用,如三重反应、促进果实成熟、促进叶片衰老、诱导不定根和根毛发生、打破植物种子和芽的休眠、抑制许多植物开花等。在雌雄异花同株植物中,乙烯可以在花发育早期改变花的性别分化方向。
乙烯的分子结构为C2H4,结构简式为CH2=CH2,最简式为CH2。它含有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sp 2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。
乙烯在通常情况下是一种无色稍有气味的气体,密度为1.256g/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。它的外观与性状为无色气体,略具烃类特有的臭味。少量乙烯具有淡淡的甜味。吸收峰在远紫外区,pH为中性。它的熔点为-169.4℃,沸点为-103.9℃,凝固点为-169.4℃。
乙烯具有多种化学性质。它常温下极易被氧化剂氧化,如被酸性KMnO4溶液氧化为二氧化碳。乙烯还易燃烧,并放出热量,燃烧时火焰明亮,并产生黑烟。这些性质使得乙烯在化工领域具有广泛的应用价值。