Сабақтың мақсаты: Оқушыларға химиялық элементердің периодтық жүйесін атом құрылысы

2.Алкендерді алу кезіндегі химиялық теңдеулерді жазып ғылыми жолмен

түсіндіре алу.

3.Ғылымқұштарлыққа, еңбектенуге тәрбиелеу.

ІІ. Жаңа сабақты түсіндіру.

ІІІ. Бекіту

ІV. Үйге тапсырма беру.

ІІ.АЛКЕНДЕРДЩ АЛЫНУЫ ЖӘНЕ ҚАСИЕТТЕРІ

Дегидраттау.Дегидрогалогендеу.

Реакциялар: қосылу; галогендену; сапалық; гидрлену; гидраттану; гидрогалогендену; полимерлену; тотығу.Марковников ережесі.

Алкендердін газ тәрізді мүшелерін мұнайға серік газдардан немесе мұнай өңдегенде ж\е көмірді кокстегенде бөлінетін газдардан алады.

С₈ Н₁₈→ С₄Н₁₀бутан+ бутен С₄Н₈

Сг₂О₃

2. Алкандарды дегидрлеу Н₃С─СН₃→ сн₂ =сн₂ + н₂

Лаб.3. Спирттерді дегидраттау.

Н₂SО₄

H₂C─CH₂ ------->СН₂=СН₂+ Н₂О дегидратациялану деп аталады.

││

Н ОН

4. Г ало геналкандарды дегидрогалогендеу.

H₂C─CH₂ ------->СН₂=СН₂+ HC1

Н C1хлорэтан

Дегидратациялану мен дегидрогалогендену реакцияларының бағыты Зайцев ережесі бойынша.

СН₃ - сн - сн – сн₃ → сн₃ - сн = сн – сн₃ + н₂о

││

Н НО бутанол-2 бутен-2

Нормальді құрылымды алкендер тармакты изомерлерінен жоға-рырак температурада кайнайды. Цис- және транс- изомерлердің кайнау және балку температураларында айырмашылықтар болады.. Алкендер судан жеңіл, суда нашар, органикалыкқ еріткіштерде жақсы ериді.

ІІІ. №9 –жаттығу. 100 бет.

ІV § 4.2 оқу . 10-13- жаттығу

өнімдерімен таныстыру

2.Алкендердің химиялық қасиетін реакция теңдеулермен жазып ғылыми

жолмен түсіндіре алу.

3.Ғылымқұштарлыққа, еңбектенуге тәрбиелеу.

Сабақтың түрі: демонстрациялық

Сабақтың көрнекілігі: сызба-нұсқалар.

Сабақтың пәнаралық байланысы:математика

Сабақтың әдісі: Сұрақ жауап,баяндау, кітаппен жұмыс. .

Сабақтың барысы: І. Ұйымдастыру бөлімі.

ІІ. Жаңа сабақты түсіндіру.

ІІІ. Бекіту

ІV. Үй тапсырмасын а сұрау.

V. Үйге тапсырма беру.

ІІ..қосылу.

1. гидрлену. -Соколовский

2. галогендендіру, 3. галогенсутекті қосу. Марковников ережесі. 4.гидраттану. 5. тотығу

Трек-сызба қолданылуы Алкендердің жеке өкілдері және олардың қолданылуы. Этилен (этен) Н_аС=СН_о түссіз, иіссіз, суда нашар еритін, ауадан біраз жеңілдеу, жаңғыш газ. Метан сияқты этилен де оттекпен ж\е ауамен қопарылғыш ңоспа түзеді. Этиленнің жеміс-жидектердің пісуін тездететін ерекше қасиеті бар. Алмұрт, қызанақ, қауын, лимон сияқты ауыл шаруашылығы өнімдерін жақсы сақтау үшін оларды піспей тұрғанда жинап алып, қоймада пісіреді.

құрамында еселі байланыстары бар, реакцияға түскіш қосылыстар болғандықтан, алкендерден бағалы химиялық қосылыстар алады. Этиленнен полиэтилен, синтездік каучук, этил спирті, этиламин, этилбензол, стирол, сірке альдегиді мен сірке қышңылың т.б. заттар алады. Полиэтилен диэлектрик болғандықтан, электр сымдарын және кабельдерді оқшаулағыш материал ретінде электротехникада қолданылады. Су мен газды өткізбейтіндіктен, тағамдық өнімдер мен әр түрлі бұйымдарды орап сақтауға және жылыжайлар мен сая-жайларда шынының орнына, сонымен қатар тұрмыста полиэтиленнің кеңінен қолданылатынын өздерің білесіңдер. Этил спирті — медицинада, тамақ және химия өнеркәсібінде кең пайдаланылатын зат. Одан каучук, резеңке, т.б. заттар алынады

Пропилен

ІІІ. Бекіту. Жаттығу.

ІV § 4.2 оқу . 10-13- жаттығу

V.1. Қанықпаған көмірсутектердің қандай ерекшеліктері бар ,олар қалай жіктеледі?

2.Алкен деп қандай қасиет көрсететін көмірсутектерді айтамыз?

3. Үйге берілген жаттығуларды тексеру. 4-9 жат. 92 бет.

4. Алкендердің цис,траныс изомерлерін мысалға келтір.

11-сынып. Жаратылыс .

Cабақтытың тақырыбы:Этилен алу және оның қасиеттерін зерттеу.

Сарамандық жұмыс №2

Сабақтың мақсаты:1. Этилен алу және оның қасиеттерін зерттеу барысында оқушылардың теориялық білімін сарамандықпен ұштастыру.

2. Ойлау қабілетін,сарамандық икемдігін дамыту.

3. Қауіпсіздік ережелекрін сақтау.Ұйымшылдыққа баулу.

Сабақтың реактивтер мен құрал-жабдықтары: сынауық, ұстағышы бар металл тұрғы, қыздыруға кажет құралдар, газ жүретін түтігі бар тығынмен тығындалатын сынауық, кішірек екі сынауык, кәрленнің ұсақ сынықтары, этил спирті, концентрлі күкірт қышкылы, бром (йод) суы (50 мл суға 2-3 тамшы бром) жөне перманганаттың күкірт кышқылымен кышқылданған ерітінділері, сіріңке. Газ алуға қажетті құралдар, герметикалығын тексеріңдер.

Сабақтың түрі: Сарамандық, демонстрациялық.

Сабақтың пәнаралық байланысы: Технология

Сабақтың әдісі: Эксперимент жасау.

Сабақтың барысы: І. Ұйымдастыру бөлімі.

ІІ. Негізгі бөлім

ІІІ. Қорытынды.

ІV. Бағалау

ІІ. Сарамандық жұмыс №2.

Этил спиртін дегидраттап этилен алу

Құрғақ сынауыққа 1,0—1,5 мл этил спирті мен 2—3 мл +конц Н₂ SО_{4 .}. Қоспаны қыздырамыз.Сынауыкты газ жүретін түтігі бар тығынмен жауып, көлбеу етіп тұрғыға бекітеді. Қоспаны қауіпсіздік шараларын сақтай отырып, қыздырамыз.

Газ жүретін түтіктің ұшын 1,5—2 мл-дей Вr- суына салып, ерітіндінің сарғылт түсі жойылғанша газ жібереміз.

Қоспа құйылған сынауыкты кыздыруды токтатпай, газ жүретін түтіктің ұшын КМnО_4- ерітіндісі құйылған сынауыққа батырып, оның түсі жойылғанша этилен жібереміз.

қоспаны қыздыруды токтатпай, газ жүретін түтіктің ұшын ↑, бөлініп жаткан газды тұтатып, этиленнің жануын бакылау. Қыздыруды тоқтатып, қоспа салкындағаннан кейін жұмыс орнын жинау.

а) Этил спирті мен + конц Н₂ SО_{4 .}. қыздырғанда қандай газ бөлінеді?

ө) Газды бромды (йодты) су жене калий перманганатының ерітін-дісі арқылы өткізгенде не байкадындар?

б) Этилен қасиеттерінің қаныққан кемірсутектерінен езгешелігі неде?

Сәйкес р.т. жазып, байқаған құбылысты түсіндіріңдер.

КМnО_4-

Н₂С ═ СН₂+ [ О]+ Н₂О → Н₂С —СН₂

│ │ этиленгликоль

ОН ОН

Н₂С ═ СН₂+ Вr₂ → Н₂С —СН₂ 1,2 – дибром этан

│ │

Вr Вr

1. Қаныққан көмірсутектер молекуласына көміртек атомдары арасында байланыс бұрышы мен арақашықтығы:

А)120^○, 0,154 нм; В)180^○ , 0,134 нм; С) 109', 28^○, 0,154 нм; Д) 109^○28', 0,140 нм.

2. Қаныққан көмірсутектер молекуласындағы көміртек атомының гибридтену түрі: A) sp²; В) sp³; С) sp; D) s²p².

3. Алкандардың жалпы формуласы:

А) С_п Н_2л В) С_пН_{2n- 2n} С) С_n Н_2п+ ₂ D) С_n Н₂+₆

4. Метан молекуласының геометриялық пішіні: А) куб тәрізді;

В) жазық;C) тетраэдр тәрізді;D) сызық.

5.Молекуласында жеті δ-байланыс бар алкан: А) метан;В) этан;C) пропан; D) бутан.

6. Алкандардың гомологт ық қатарына жататын көмірсутек:

A)C₆H₆ B)C₆H₁₄ C)C₆H₁₀ D) C₆H₁₂

7. Гомологтар орналасқан қатар: А) СН₄ C₂H₆, C₆H₁₄

в) С₂Н₄, С₄Н₁₀, С₆Н_]2 С) С₃Н_{6 ,} С₄ Н₁₀, С₅Н₁₂ D) C₂H₆, С₄Н₁₀, С₆Н₁₄

8.Қосылыс-дың ішіндегі метан қатары-ң көмірсутегі:

A)С_бН₆ В) С₁₀ Н₂₂ С) С₂Н₂ D) С₂Н₄

9. Молекуласында сутектің 14 атомы болатын алкан:

A) гексан; B) гептан; С) октан; D) пентан.

10. Қосылыстың сн₃—СН—сн—сн₂—сн₃ атауы:

│ │

сн₃ сн₃

D) гексан.

A) сн₃-сн ─ сн-сн₃ С) сн₃ -сн—сн-сн₂-сн₃

│ │ │ │

сн₃ сн₈ сн₃ сн₃ сн₅

B) СН₃-СН-СН₂-СН₃ │

│ D) СНз-С-СН₃

сн₃ │

сн₃

12. Алкандарға тән изомерлену түрі:

A) класаралық; C) функционалдық топтың орналасуы;

B) еселік байланыстың орналасуы;D) көміртек қаңқасының изомериясы.

13. Изомерлерде ... бірдей болады:

A) молекулалық массасы; C) физикалық қасиеттері;

B) молекулаларының кұрылымы D) химиялық қасиеттері;

14. Алкандардың изомерленуі басталатын қосылыс:

A) этан ; B) пропан; С) бутан; D) пентан.

15. Пентан изомерлерінің саны: А) 2; В) 3; C) 4; D)5.

16. Қ.ж. газтектес болатын көмірсутек. А) С₉Н₂₀В)С₅Н₁₂ С) С₇Н_]6 Д) С₃Н₈

17. Ауа бойынша пропанның тығыздығы: A) 2,2 ; B) 1,52; С) 1,87; D)0,5.

18. Алкандарды синтездеу үшін алынатын бастапкы заттар:

A) ацетилен және су; C) метан және оттек;

B) галогеналкан жэне натрий; D) кальций карбиді және су.

19. Пропаннын жану теңдеуіндегі стехиометриялық коэффи-циенттер қосындысы: А) 12; В) 13; С) 14; D) 15.

20. Алкандарға тән емес реакция:A) жану; С) орынбасу; B) ыдырау;

D) полимерлену.

21.1 л метан толық жанғанда шығындалатын оттек көлемі (қ. ж.):

А) 2 л; В) 58 л; С) 3,52 л; D) 12 л.

22. Метанньщ 5 молі жанғанда түзілетін көміртек (IV) оксидінің (қ.ж.) көлемі:

A) 120 л ; B) 72; С) 112 л; D) 76 л.

23. Берілген сызба нұсқадағы:X және У қосылыстары:

A) С₂Н₅С1, С₄Н₁₀ B) С₂Н₂ С1, С₂Н₅Na С) С₂Н₅С1, С₂Н₄ D) С₂Н₅C1, С ₉Н₅ОН

24. Мына қосылыстардың ішіндегі циклоалкан: А) С₇Н₈ В)С₇Н₁₂ С) С₇Н₁₄ D)C₇H₁₆

25. Циклоалкандарға тән байланыс: A) дара; B) қос; С) үш; D) ароматты.

26. М. Ф. С₅Н₁₀ циклоалкан изомерінің саны: А) екі; В) үш; С) төрт; D) бес.

27. Изомер бола алмайтын қосылыстар:

A) циклогексан және 3-метилпентан;B) пентен-2 жэне метилциклобутан;

C) бутан жэне 2-метилпропан;

D) 2,3-диметилбутен-1 және 1,2-диметилциклобутан.

28. Циклобутанның көршілес гомологы:

A) пропан ; B) метилпропан; С) циклопропан; D) циклогексан.

29. Берілген қосылыстың атауы:

н₂с _— сн₂

│ │ A) циклобутан;

СН_3─СН─СН─СН₃

B) циклогексан; C) 1,2-диметилциклобутан; D) 2,3-диметилциклобутан.

30. Вюрц реакциясында хлорметан мен 1-метил-2-хлорциклобутан әрекеттескенде түзілетін зат:

A) 1,1-диметилциклобутан; B) 1,2-диметилциклобутан;

C) 1,3-диметилциклобутан; D) этилциклобутан.

31. Бутаннан айырмашылығы циклобутан мына реакцияға түседі:

A) жану ; B) хлорлау; С) гидрогендеу; D) дегидрогендеу.

32. Циклогександы дегидрлегенде түзілетін косылыс:

A) гексан ;B) циклопентан; С) метилпентан;D) бензол.

Химиялық қасиеттері. Қүрамында кос байланыс болғандыктан, алкендер едәуір белсенді косылыстар. Алкендердің химияльщ касиеттері, негізінен, молекула күрамындағы кос байланыспен аныкталады. Қос байланыс екі молекулалык орбитальдан түрады: біреуі а-, ал екіншісі тг-типті. Әр түрлі реагенттердің әсерінен өлсіздеу я-байланыс үзіледі.

Алкендердегі қос байланыстың электрондары бір-бірінен тебілуі нәтижесінде я-байланыстың электрон тығыздығы көміртек атомдарының ортасындағы осьтің бойынан қашығырақ орналасады. Сондықтан электрон беретін реагенттердің (теріс зарядты) жақындаулары қиын болады да, ал электрон қәбылдайтын реагент-

8. Берілген көміртек каңңаларын сутекпен каныктырып, көмірсутектердін толык құрылымдык формулаларын жазып, аттарын атаңдар:

С С

6)С — С-С — С c-c

4-этилгексен-З-тін күрылымдык формулаларын жазыңдар. ІО.Этилен молекуласының электрондык кұрылысыньщ сызбанүсқасын бейне-

леп көрсетіңдер.

А ІІ.Алкендерде гибридтенудін кандай түрі болады? ■ 12.Алкендерде кос байланыстың калай түзілетінін этен молекуласьшың мыса-

лында түсіндіріңдер. с- және тг-байланыстардьщ қандай айырмашыльщ-

тары бар екенін айтыңдар. ІЗ.Ауа бойынша тьиыздығы 1,93-ке тен, кұрамындағы көміртектің массальщ

үлесі 85,7% болатын көмірсутектің молекулалык формуласын табындар.

Алкендердщ ен, карапайым ек1л1 — этилен Н₂С = СН₂. Курамында есел1 байланысы болгандыктан, алкендер алкандарга Караганда реакцияга туск1ш косылыстар. Алкендер косылу, полимерлену жэне тотыгу реакцияларына туседь Алкендердщ кос байланысы н бромды су мен перманганат ертнддсшщ тусс1здену1 аркылы аньщтауга болады. Алкендерден кунделжт! турмыс мен техникага аса цажегп квптеген заттар (этил спирта, хлорэтан, дихлорэтан, глицерин, полиэтилен, полипропилен, каучук, резецке, т.б.) алынады.

Сурактар, жаттытулар мен есептер

1. Алкендерд1 енерквсште калай алатынын айтып, свйкес химиялык реакция тецдеуш жазындар.

2. Алкендерд! лабораторияда калай алуга болады? Реакция тендеулерш жазындар.

3. Алкендердщ физикалык касиеттерш сипаттап бер1цдер.

А 4. Алкендерге нелштен косылу реакциялары тэн болатынын туйшпрщдер.

Алкендерд1 гидрлеу жене гидраттау реакцияларынын тендеулерш этиленнщ

мысалында жазындар. А. 5. Каныкпаган квм1рсутектерд1 сапалык калай аныктауга болатынын айтып,

химиялык реакция тендеулерш жазындар.

■ в. Пропиленнщ бромсутект! косып алу реакциясынын тендеу1н жазып, меха-

низмш тусшлдр1ндер. А 7. Бромэтанды алудын еш эщсше мысалдар келт!р1п, сейкес реакция тендеу-

лерщ жазындар. Ж 8. Полимерлену реакциясы деп капдай реакцияны айтады? Этеннщ жене про-

пенн^н полимерлену реакцияларынын тендеулерш жазып, ек1 течдеуд!

салыстырып, уксастыктары мен айырмашылыктарын тус!нд1р1ндер. А 9. Этен мен пропеннш жану реакцияларынын тендеулерш жазып, кай комхр-

сутекй жагуга ауа квб1рек жумсалатындыгын есептендер.

10. Колем! 11,2 л алканнан (к.ж.) канша квлем, неше моль алкен алуга бола­тынын айтыцдар. (0,5 моль.) All. Зат мвлшер1 1,5 моль этилевщ сумен ерекеттест1ргенде, зат шыгымы 80%

болган жагдайда этанолдын кандай массасы алынатынын есептецдер.

(55,2 г.) 12. Алкендер мен олардыц туындылары енерквС1п пен турмыста кайда

колданылады?

■ 13. Мынадай сызбануска бойынша бер1лген айналуларды орындауга мумк1нддк

беретш реакция тендеулерщ жазып, заттарды атандар:

CJL

С.Н.ОН

100

4.3. АЛКАДИЕНДЕР

Диен квм1рсутектер1.

Дара байланыспен 6өлінген (қосарланған) кос байланыстар,

Ti-байланыстык таралуы (делокализация). Изопрен.

Алкандарды дегидрлеу. Лебедев Tecini. Диен кем1рсутектерінің, қосылу реакциясының, ерекшеліктері:

1,4-косылу; _____1,2-^ось m у.

Алкадиендер — каныкпаган кем1рсутектердщ мацызды турлершш, 6ipi.

Алкадиендер — щграмында ек1 кос байланысы бар, жалпы фор­му ласы С_пН_2п2 болатын цанъщпаган квшрсутектер.

гАлкадиендерд1 кыскартып диен кежрсутектерь деп те атайды. Диен кем1рсутектершщ 6ipiHmi Mymeci пропадиен (аллен) СН₂ = С = СН₂. Диендерде кос байланыстардьщ езара орналасуы эр турл1 болуы мумкш. Мысалы, ею кос байланыс катар орналаскан (кумулденген):

Н₂С = С = СН - СН₂

пентадиен-1,2

СН.

кос байланыстар 6ip дара байланыспен бел1нш (косарланган) орналаскан:

НХ = СН - СН = СН-СН,

пента диен-1,3

ек! кос байланыс eui жоне одан да кеп дара байланыстармен бешнш (окшауланган) орналасады:

Н₂С = СН - СН₂ -

пентадиен-1,4

4

СН

Жогарыда келт1р1лген атауларына карап, алкадиендердщ номенклатурасы алкендерге уксас екешн, бар айырмашылыгы — кос байланыстын саны екеу болгандыктан, -ен журнагынын алдына оньщ саны керсетипп, диен деп аталатындыЛш жэне 6ip кос байланыстан кейш уйрден сон екшып кос байланыстыц орны керсет1летшд1г1н ездер1н де байкаган шыгарсындар.

диен -1,3 (изопрен) С_ЙН

(Н₂С=С

СН=СН,).

101Алкадиендердщ курылысы. Алкадиендердщ курылысын бута­диен-1,3-тщ мысалында карастырайык. Зерттеулердщ нетижесшде, бутадиен-1,3-тщ молекуласындагы барлык атомдардыц 6ip жазыдтыкта жататыны белгип болды. С¹ мен С² жене С³ пен С⁴ кем1ртектердщ арасындагы кос байланыстар этиленнщ кос байланысынан (0,134 нм) repi узындау (0,136 нм), ал ортадагы дара байланыстыц узындыгы алкандардыц дара байланысынан (0,154 нм) repi кыскалау (0,146 нм) болатыны аньщталды.

\ ОДЗбнм I<sub>n

v</sub>0,146hm

4

= с

/ ОДЗбнм \

Будан бутадиен молекуласындагы л-байланыстардыц 6ip-6ipiHe есерлер1 болатыны байкалады. Бутадиен-1,3 молекуласындагы барлык кем1ртек атомдары sp²-гибридтенген куйде болады. Гибрид-тенуге ер кем1ртек атомыныц 6ip s- жене eKi р-электрон орбитал1 катынаскан. Ягни, ер кем1ртек атомында уш гибридтенген (sp²-) электрон орбитал1 жене 6ip гибридтенбеген р-электрон орбитал1 болады. Уш гибридтенген орбитальдардыц 6epi де байланысып турган KGMipTeK жене сутек атомдарымен уш а-байланыстар тузш, 6ip жазыктыкта орналасады. Барлык терт кем1ртектщ гибридтенбеген 2р-электрон орбитальдары о-байланыстар орналаскан жазыктыкка перпендикуляр орналасып, 6ip-6ipiMeH жазьщтыктыц ею жагында (астында жене устшде) езара каптасып, терт кем1ртекке ортак тутас л-байланыстар тузед1 (19-сурет).

2р-электрон орбитальдары тек С¹ мен С² жене С³ пен С⁴ арасында гана каптасып коймай, С² мен С³ арасында да азырык каптасу бо­лады (19, е-сурет).

Ягни, бутадиен-1,3 молекуласында таза дара жене кос байла­ныстар болмай, л-электрон тыгыздыгыныц букш молекулага ортак болып, б1ркелк1 таралатыны байкалады. Оны сызбануска туршде былай бейнелеуге болады:

н₂с = сн./ сн = сн₂

немесе

120°

а) э) б)

а) жанынан жене в) жогарыдан Караганда; б) бутадиен-1,3 молекуласынын масштабты модел1

102

Ек1 немесе одан да кеп тг-байланыстардьщ есершен ортак л:-электрон булты туз1лу1 нетижесшде атомдардыц езара есерлер1 жуйеде онай бер1лед1. Молекуланыц жалпы энергиясы темендей-тшджтен, кос жене дара байланыстары алмасып орналаскан диендер едеу1р туракты косылыстар.

1. Энеркесште бутадиен-1,3 пен 2-метилбутадиен-1,3-т1 Сг₂О₃ катализаторы катысында 600 — 650°С температурада сейкес алкан-дарды дегидрлеп алады:

н-бутан

• Н₂С=СН — СН=СН₂

бутадиен-1,3

(дивинил)

2Н₂

сн₃

2-метилбутан

. Н„С=С - СН=СН„ + 2Н„

сн₃

2 -мети лбута диен-1,3 (изопрен)

2. Алгаш рет С. В. Лебедевтщ тесипмен 1932 жылы бутадиен катализатор ретшде алюминий оксид1 мен мырыш оксидтершщ катысында этил спиртш дегидратациялап жене дегидрогендеп алынды. Кешн бул едк енеркесште колданылды:

2С₂Н₅ОН -^ Н₂С = СН - СН = СН₂+ 2Н₂О + Н₂

Физикалык касиеттерь Диендердщ физикалык касиеттер1н1ц езгеру зацдыльщтары алкендерд1ц касиеттер1не уксас. Мацызды диендердщ кейб1р физикалык касиеттер114-кестеде келтаршген.

(1874—1934)

Орыс химии, академик. Herieri гылыми жумыстары каныкпаган кем1рсутектердщ полимерлену, изомерлену, гидрогендену реакцияларын зерттеуге арналган. Мырыш-алюминий араласкан катализатор катысында этил спиртш дегидрогендеп жене дегидратациялап бута-диенд1 енеркесште алу жолын тапты. Металл натрий катысында бутадиен-1,3-т1 полимерлеп, синтездш каучук (1928 ж.) алды. Каучуктан резенке жене резен-кеден жасалган буйымдар алу вд1сш ашты (1930 ж.). Дуние жузшде алгаш рет бурынгы КСРО-да 1932 жылы Лебедев твил1 бойынша синтездш каучук енеркесште ендариге бастады.

Алкадиендердщ химиялык касиеттерь Молекулаларында кос байланыстары болгандыктан, диендердщ химиялык касиеттер1 алкендерге уксас, булар да косылу жене полимерлену реакцияларына

онай тусед1.

12 3 4 ----->СН₂Вг — СНВг—СН=СН₂ (1,2 косылу)

СН₂=СН — СН=СН₂ +Вг₂ — 3,4-дибромбутен-1

----->СН₂Вг—СН=СН — СН₂Вг (1,4 косылу)

1,4-дибромбутен-2

Диендердщ косылу реакцияларында, нег1зшен, era кос байланыс уз1лш, галогендер мен галогенсутектерд1 молекуланын era шетше косады (1,4-косылу).

Н₂С=СН - СН=СН₂

2Вг₂

Н₂С - СН - СН - СН₂

Вг Вг Вг Вг

1,2,3,4-тетрабромбутан

Диендердщ броммен врекеттесш, бромды суды тусс1зденд1ру1 есет. байланыстыц сапалъщ реакциясы екендггш алкендер такырыбынан бшесщдер.

Полимерлену1 Диендер полимерлену реакцияларына онай туседа. Реакция нвтижесшде каучук тер1зд1 жогары молекулалы заттар туз1-

104
лед1. Бутадиен- 1,3-тщ полимерлену реакциясы барысында молеку-лалар 6ip-6ipiMeH 4- жене 1-квм1ртек атомдары аркылы взара косылады:

12 3 4 12 3 4

... н₂с = сн - сн = сн₂ + н₂с = сн - сн= сн₂... —>

1234 1234

—>...-н₂с - сн—сн - сн₂ - + - н₂с - сн - сн - сн₂ -... —>

>...—сн₂—сн=сн—сн₂—сн₂—сн = сн

сн₂-...

полибутадиен молекуласыньщ Реакция тецдеуш ыкшамдап былай жазуга болады:

(-Н₂С-СН=СН- СН₂-)_п

пН₂С=СН-СН=СН₂-

Изопреннц^ (2-метилбутадиен-1,3-тщ) полимерлену реакциясы дивинилдщ полимерленуше уксас журедк

«н₂с=с-сн=сн₂-

сн_о

Н₂С-С=СН-СН₂-)_л

сн,

СН_;!

тусс1з суйык зат. Изопрен синтездш каучуктыц мономер1. Одан алынатын изопрен каучугы табиги каучуктыц синтездш алмастыр-гышы болып табылады.

Хлорпрен (2-хлорбутадиен-1,3) Н₂С= С — СН=СН₂

С1

тусйз суйык зат, оны винилацетил^ннен НС=С—СН=СН₂ алуга болады. Хлорпренд1 полимерлеп, химиялык тез1мд1, жанбайтын хлорпрен каучугын алады.

105Алкадиендердщ жалпы формуласы С_пН_2д_₂. Диен Keiwip-сутектер1 молекуласында огл кос байланыс болады. Диендердщ мацызды ек1ллер1 бутадиен-1,3 СН₂ = СН — СН = СН₂ пен 2-метилбутадиен-1,3 СН₂ = С(СН₃)—СН — СН_Г Диендер — химия-лык белсендд косылыстар. Оларга косылу жэне полимерлену реакциялары тэн. Алкадиендердд полимерлеп, каучук тэр1зд1 заттар а лады.

Сурактар, жаттыгулар мен есептер

А 1. Диендер деп кандай кем!рсутектердд айтады? Мысалдар келт1рщдер.

2. Диендер мен алкендерд1 салыстырып, курамдары мен к.уР^Ь1ЛЬ1старында

кандай уксастыктар мен айырмашылыктар бар екенш тусшддрщдер. ■ 3. Бутадиен-1,3 молекуласынын. ортак р-электрон булты калай туз!летшш

сызып керсетшдер.

4. Пентадиеннш мумкш болатын изомерлершщ курылымдык формулаларын жазып, оларды атандар.

5. Мына заттардан: а) бутаннан; е) бутеннен калай бутадиен алуга болады? Реакция тендеулерш жазынлар.

6. Дивинилд1 алудын кандай теЫлдерш б1лесшдер? Реакция тендеулерш жазындар.

А 7. н-пентаннан изопрен алуга мумшндш беретш реакция тендеулерш

жазьщдар. А 8. Курамында спирттш массалык улес1 0,95-ке тен этил спиртшен Лебедев

ед1с1 бойынша бутадиен-1,3-тщ кандай массасын алура болатынын

есептендер. А 9. Диендерге кандай реакциялар тен? Ол реакциялардын алкендер тусетш

реакциялардан ерекшелт неде скеиш айтып, мысалдар келт1р!ндер. Ю.Диендердг гидрлегенде кандай ааттар туз^летшш айтып, сейкес реакция

тендеулерш бутадиен-1,3-тщ мысалында жазындар.

11. Бутадиен-1,3-ке: a) 6ip молекула бром; э) eici молекула бром косылганда кан­дай заттар туз1ледд? Журет!н реакция тендеулергн жазып, ешмдерш атандар.

12. 2-метилбутадиен-1,3-тщ: а) сутекпен; а) броммен; б) бромсутекпен врекеттесу реакция тендеулерш жазындар. Туз1лген заттарды атандар.

А 13. Диендер полимерленгенде не туз1лед1? Бутадиен-1,3-пен 2-мети л бутадиен-

1,3-тщ полимерлену реакция тендеулерш жазынлар. А 14. Диендер внерквсште кайда колданылады?

15.Теменде келт1р1лген взгер1стерд! орындауга мумк!нд1к беретш реакция теидеулерш жазып, заттарды атандар: СН, - СН., - СН, - СН, - СН_Я-----* СН₃ - СН- СН₂ - СН₃-----*

4.4. КАУЧУК ПЕН РЕЗЕН.КЕ

сн=сн„

(-Н.С

сн₃

С=СН - СН₂ -СН,

1-

Каучук:

синтезд1К.

Майыск;актын;, созылгыштык,. Резецке. Сызык,тык, жене ке^сткт1к к,¥Р^Ь1ЛЬ|м-

Каучуктар табиги жоне сиптездгк болып белшед1. Табиги каучук квксагыз, таусагыз сиякты кейбгр еймддктердш; сутт! шырындарында болады. Табиги каучукты, нег1зшен, Бразилияда есетш гевея агашынан алады. Каучук алу ушш ес1мджтщ кабыгын кертш т1лед1. Сол тигжтен агатын сутт1 шырынды (латекст1) — каучуктьщ коллоидт1 ё^)1т1нд1с1н жинап алады. Сосын ер1тшд1ге электролитпен веер ет!п немесе кыздырып коагуляциялап (1р1ленд1рш) каучук жасайды. Эксперименттж жолмен каучук, непзшен, 2-метил-бута-диен-1,3-тщ (изопреннШ) полимер! (С.Н₈)_п екеш аныкталды.

Каучуктьщ курылыоы. Изопреннщ полимерлену реакциясын диендер такырыбында карастырдык. Полимерлену барысында молекулалар 6ip-6ipiMeH 4-жвне 1-кем1ртек атомдары аркылы взара сызыкты косылады. Табиги каучук изопрентц 1<ис-полимер1, курамындагы метилен топтары—СН₂ кос байланыстын 6ip жагын ала орналасады:

СН₂

СН₂ - СН₂ СН₂ - СН₂ СН₂ - ... с с = с с = с

\ / \ / \

Н

СН., Н

Изопреншн курылым мономер! ретт1 кайталанып отырады. Полимерд1ц осындай курылымыньщ аркасында оган майыскактык касиет тон болады. Каучук макромолекулаларыньщ куР^ылысы сызыкдык болганымен, тузу созылып жатпай, оратылып б1рнеше рет и1лш туйшшектелш жатады. Каучукты созганкезде, олар жазылып, каучук узарады. Ал созуды токтатканда, оратылып туйшшектелген бастапкы калпына кайта келедь Егер каучукты катты созса, онын молекулалары жазылып кана коймай, узипп кету1 де мумкш.

Каучуктьщ касиеттерь Каучук — катты зат. Молекулалык массасы 150000—300000 шамасында. Табиги каучуктыц макромоле-кулалары т1збект1 курылымды, оратылып туйшшектелш жатады.

106

20-сурет. Вулкани-зацияланган каучуктьщ (резенкенщ) курылысы

Каучуктьщ аса мацызды касиет1 — онын майысцацтыгы. Ягни, сырткы куштш е-сершен каучук езщщ тшшш езгертш — созылып ¥^заР^аД^ы немесе сыгылып кыс-карады. Сырткы куштщ ecepi токта-ганнан кейш бастапкы кдлпына кайта келедь Каучук суды, газды втк1збейд! жене электрокшаулагыш. Каучуктын суда ер1мейтшд!гш ездерщ бшеснщер. Ол этил спиртшде аздап ерида, ал бензин мен хлороформ сиякты ер1тк1штерде вуел1 icimn, сосын ерид1.

Температура жогарылаганда — кау­чук жумсарып жабыскак, ал температура темендегенде — катайып морт сынгыш болады. Узак сактаганда, каучук катайып кетедь

Каучуктьщ жогарыда айтылган колайсыз касиеттерш жою уши* оны резецкеге айналдырады. Резенкенщ шлггш, созылгыш кдсиеттер1 каучуктыкшен де жогары. Онын устше, резенке каучуктан repi 6epiripeK жене температураныц ауыткуьша тез1мд!рек болады.

Каучукты вулканизациялап (вулкандап), ягни кук1рт косып кыздырып, резенкеге айналдырады. Ол ушщ каучукке кук1рт пен толыктыргыштар (куйе мен бор сиякты) косып, 130—140°С шама-сында кыздырады. KyKipT атомдары каучуктын кос байланыс-тарынын кейб1реулер1 бойынша косылып, онын сызыктык, моле-кулаларын 6ip-6ipiHe "жермеп" байланыстырып (20-суретте ак денгелектер), полимер кещсгтктхк щрылымга ие болады. Кещстжтж полимердщ касиеттер1 сызык/гык. полимерден езгеше. Резенке каучукпен салыстырганда 6epiK болады. Каучук бензинде б1рт!ндеп ерид1, ал резецке бензинде ер1мей, тек Мнедь

Каучукты вулканизациялаганда, онын массасынын 2-3°/)-шдей кук1рт косады. Егер кук!рт резенкеге кажетй мелшерден кеб1рек косылса, онда созылмайтын катты зат — эбонит алынады.

Резенкеден шиналар, шлангтер, конвейер ленталары жене турмыста колданылатын кептеген заттар алынады.

Сурацтар, жаттыгулар мен есептер

1. Каучукка кандай физикалык касиеттер твн?

2. Каучуктыц созылгыштыгы оныц к¥Рылымынын кандай ерекшел1ктер!не

байланысты болады?

3. Табиги каучукты хлорпрен каучугынан калай айыруга болады?

5. Каучук пен резенкенш физикалык касиеттер1н салыстырындар. Резецкенщ каучуктан мыктырак болуы нелштен?

6. Резенкеш каучуктан тэж!рибе жузшде калай айыруга болады?

■ 7. Мына айналымдарга сейкес реакциялардын тендеулер!н жазып, реакция-

лардьщ журу жагдайларын кврсетщдер: этан —» хлорэтан -^ этил cnnpTi —»

/ -> дивинил -> дивинил каучугы.

о. Курамында кем!ртект1н массалык улей 85,7%, сутект!н массалык улес! 14,3% болатын, сутек бойынша тырыздыры 14-ке тен кем1рсутектш

/ формуласын табьщдар. (С₂Н₄.)

V9. Ауа бойынша тырыздыры 1,86-ра тен, курамындагы K8MipTeKTin массалык

улес! 88,9% болатын кем!рсутект1н молекулалык формуласын есептеп

шырарыцдар. (С,Н₆.)

А 10. Массасы 14,5 г кем1рсутект1 жакканда, 44 г кем!ртек диоксида мен 22,5 г су

туз!лд1. Косылыстын сутек бойынша тырыздыгы 29-га тец. Кем1рсутектщ

формуласын табындар. (С₄Н_|0.)

■ И.Газ ташзд1 кем1рсутектщ 11,2 л-ш (к.ж.) жакканда, 33,6 л кенпркышкыл \У газы мен 18 г су тузщд!. Кем1рсутектщ молекулалык формуласын есептеп

табындар. (С₃Н,.)

Ацетилен кем1рсутектер1. Ушбайланыс.

Каныкпаган кем1рсутектердщ тагы 6ip тур1мен танысайык. Олар к.¥рамында уш есел! байланысы бар ком1рсутектер — алкиндер.

Алкиндер — щрамында 6ip рш еселг байланысы бар жалпы формуласы С_пН_2п2 болатын цанъщпаган кежрсутектер.

Жалпы формуласы аркылы алкиндердщ сейкес алкендерден де каныкпагандыгы басым екешн байкауга болады. Буган кез жетшзу уш1н кем1ртек сандары б!рдей дем1рсутектердег1 сутектерд1 салыстырайьщ:

С₂Н₍. этан, С₂Н₄ этен, С₂Н₂ этин.

Алкиндерд1н жалпы формуласы алкадиен кем1рсутектер1мен б1рдей: С₍₍Н_{2п 2}. BipaK молекула курамындагы байланыстары езгеше. Аньщтамаларына карап, алкадиендер мен алкиндердд салыстырып, кандай айырмашылыктары бар екенд1гш ездер1н табындар.

Курамында у^ш байланысы бар ен карапайым кем1рсутек — этин (ацетилен) С₂Н₂. Bipmuii Mymeci ацетиленнен С₂Н₂ басталатындыктан,

108

алкиндер ацетилен кемгрсутектерг деп те аталады. Алкиндердщ жалпы формуласы С_иН„ ₂ бойынша ацетиленнен кейшг1 кем!р-сутектердщ молекулалык форму лаларьш ездерщ жазуларына болады. Алкиндердщ курылысы. Алкиндердщ курылыстарымен 6ipiHini мушей ацетиленнщ мысалында танысайык. Ацетилен молекуласынын курылысын темендег1 формулалар аркъглы бейнелеуге болады:

Н:С:■С:Н

ацетиленнщ электрондык

формуласы

Н—С-С—Н

К¥Р^ылымдык

формуласы

немесе ьщшамдап НС = СН деп жазуга болады.

Ацетилен молекуласындагы ер кем!ртек атомы 6ip сутек атомы-мен байланысады жене езара уш есел1 байланыс аркылы жалгасады.

Алкиндерде у^ш байланыс жанындагы кем1ртек атомы sp-гибридтенген куйде болады. Квм1ртектщ era гибридтенген орбиталь-дарыньщ 6ipeyi сутек атомыныц 5-орбитал1мен, келейй екшпп ком1ртек атомыныц sp-гибридтенген орбитал1мен с-байланыстар тузуге жумсалады да, ацетилен молекуласындагы атомдардыц 6opi 180°бурыш жасап, 6ip тузудщ бойында орналасады. Гибридтенуге катыспаган eKip-орбитальдары езара перпендикуляр жазыктьщтарда орналасып (21-сурет), екшш! кем1ртек атомынын, осындай орбиталь-дарымен арасында era я-байланыс туз1лед1. Ягни, ацетилен моле­куласындагы ек! кем1ртек атомыныц арасындагы уш байланыстыц 6ipeyi a-, eKeyi я-байланыстан турады. Ym байланыстыц (С э С) узындыгы 0,120 нм (кос байланыстан да кыскарак екенше кещл аударыцдар), байланыс энергиясы 830 кДж/моль. Ацетиленнщ шарезект1 жене масштабты шшшдер1 22-суретте келт1р1лген.

Алкиндерд1ц атаулары мен изомерлер!. Алкиндердщ аталуы алкендердщ аталуына уксас. Халыкаралык номенклатура бойынша алкиндерд1 атаганда, алкандардьщ -анжурнагын -ин журнагына алмастырады. Уш байланыс Heri3ri т!збекке Kipyi керек. Кем1ртек-терд1 есел! байланыс жакын орналаскан шеттен бастап нем1рлейд1. Молекулада кос жене уш байланыстар болса, нем!рлегенде кос байланыс nieiuyini рел аткарады. Мысалы:

12 3 4	1 2 3 4	5	5 4	3		г	1
HC=G-CH2—CH3	сн3—с=с—сб	2-€Н3	нос-	птт	/^ __		СН
6VTHH-1	пентин-2

сн₃

2-метилпентен-1-ин-4

Алкиндердщ радикалдары баска кем1рсутектердщ радикалда-рына уксас аталады:

Н—С=С— этинил.

21-сурет. Ацетилен молекуласында

уш а- жене era. n [eKi 2р (С - С)

байланыстардын туз1лу1

22-сурет. Ацетилен молекула­сынын шарвзект1 (а) жене масштабты (в) модельдер1

Алкиндергедеалкендертер1зд1 квшртек цаццасьта, есет байланыс орнына сейкес изомерлер тен. Сонымен катар алкиндердщ де кем1рсутекте!гдщ баска кластарынан изомер1 болады. Алкиндер мен жалпы формулалары б1рдей (С_пН_{2п 2}) алкадиендер арасында кмжаралъщ изомерлер бар. Пентиннщ С₅Н изомерлер1:

НС^С—СН₂—СН₂—СН₃

СН₃—С=

пентин-2

₂—СН₃

сн₂ =сн

НС^С—СН—СН,

сн₃

З-метилбутин-1

сн=сн - сн₃

пентадиен-1,3

Алкиндердщ алынуы.

1. бнеркесште ацетилендд кеп кездесетш химиялык шиюзат — табиги газдан алады. Метанды пиролиздесе (жогары температурада кыздырса), ол кем1ртек пен сутекке айырылатынын б1лесщдер. Реакцияны жург!зу жагдайына байланысты метанды айырганда, ацетилен аралык ешм ретщце туз1лед1:

1500°

Егер тузьлген ацетилендд реакция журетщ ортадан тез алып кетш салкындатпаса, ол epi карай кем1ртек пен сутекке айырылып кетеда.

2. Алкиндерд! сейкес алкандарды дегидрлеп алуга болады. Мысалы, этанды 1200°С-ка дешн кыздырганда, ацетилен мен сутекке айырылады: *' _(i.

^С2^Н6 ------^{> С}2^Н2 ^{+ 2Н}2

3. Лабораторияда жене кунделжт1 турмыста ацетиленд! кальций карбидш сумей орекеттест1рш алады. Ал кальций карбидш электрпеште сенд1ршмеген ек пен kokcti жогары температурада (2000°С) ерекеттесйру аркылы алады:

СаО + ЗС СаС₂+2Н₂О-

■^ СаС₂ + СО Са(ОН)„ + С