몫:
에탄 구조, 특성, 용도 및 위험
그 에탄 화학식 C의 단순 탄화수소이다.2H6 에틸렌의 합성에서 매우 가치 있고 다양한 용도를 가진 무색 및 무취의 성질을 지니고있다. 또한 태양계 주변의 다른 행성들과 별들의 몸체에서도 발견 된 육상 가스 중 하나입니다. 1834 년 과학자 마이클 패러데이가 발견했습니다..
탄소와 수소 원자 (탄화수소로 알려짐)에 의해 형성된 많은 수의 유기 화합물 중에서 온도와 환경 압력에서 기체 상태에있는 것들이 많은 산업에서 엄청나게 사용됩니다.
이들은 보통 "천연 가스"라고 불리는 기체 혼합물에서 유래 한 것으로, 인류에게 가치가 높은 산물이며 메탄 유형 메탄, 에탄, 프로판 및 부탄을 구성합니다. 체인의 탄소 원자의 양에 따라 분류.
색인
- 1 화학 구조
- 1.1 에탄의 합성
- 2 속성
- 2.1 에탄의 용해도
- 2.2 에탄의 결정화
- 2.3 에탄 연소
- 2.4 대기와 천체에서의 에탄
- 3 용도
- 3.1 에틸렌 생산
- 3.2 기초 화학 물질 훈련
- 3.3 냉매
- 4 에탄의 위험
- 5 참고
화학 구조
에탄은 화학식 C를 갖는 분자이다.2H6, 전형적으로 두개의 메틸기 (-CH3)를 사용하여 간단한 탄소 - 탄소 결합의 탄화수소를 형성한다. 또한 메탄 후 가장 간단한 유기 화합물로 다음과 같이 표현됩니다.
H3C-CH3
이 분자의 탄소 원자는 sp 하이브리드 화3, 그래서 분자 결합은 자유 회전을 나타낸다..
또한 에탄의 고유 한 현상이 있습니다. 에테인은 분자 구조의 회전과 360 도의 결합 회전을 일으키는 데 필요한 최소한의 에너지를 기반으로합니다. 과학자들은 "에탄 장벽"이라고 불렀습니다..
이러한 이유 때문에, 에탄은 비록 수소가 서로 반대 위치에있을 때보다 안정된 형태가 존재하더라도 회전에 따라 다른 형태로 발생할 수있다 (그림 참조).
에탄의 합성
에탄은 두 단계가 일어나는 유기 반응 인 Kolbe의 전기 분해로부터 쉽게 합성 될 수 있습니다 : 두 카르 복실 산의 전기 화학적 탈 카르 복 실화 (카르복시기 및 이산화탄소의 제거) 및 생성물의 조합 공유 결합을 형성하는 중간체.
유사하게, 아세트산의 전기 분해는 에탄 및 이산화탄소의 형성을 유도하고,이 반응은 제 1.
과산화물의 작용에 의해 무수 아세트산의 산화는 전기 콜베 개념과 유사 하나도 에탄의 형성을 초래.
같은 방법으로,이 가스를 포획하고 다른 가스와의 혼합물로부터 분리하기 위해 극저온 시스템을 사용하는 액화 공정에 의해 천연 가스 및 메탄으로부터 효율적으로 분리 될 수있다..
터보 팽창 공정이이 역할을 위해 선호된다. 가스 혼합물은 터빈을 통과하여 그 온도가 -100 ℃ 이하로 떨어질 때까지 팽창한다.
액체 메탄과 에탄 가스를 다른 종은 별도의 증류의 사용과 관련된 있도록 이미이 시점에서, 혼합물의 차별화 요소가 될 수 있습니다.
등록 정보
에탄은 자연적으로 표준 압력 및 온도 (1 기압 및 25 ℃)에서 무취 및 무색의 가스로 발생합니다. 그것은 끓는점이 -88.5 ºC이고 융점이 -182.8 ºC입니다. 또한, 강한 산이나 염기에 노출되면 영향을받지 않습니다.
에탄올 용해도
에탄의 분자는 대칭 구조를 가지며 약력을 약화시켜 분산력.
에탄이 물에 녹으려고하면 가스와 액체 사이에 형성된 인력이 매우 약해서 물 분자와 에탄을 결합시키는 것이 매우 어렵습니다.
이러한 이유로 에탄의 용해도는 상당히 낮아 시스템 압력이 상승 할 때 약간 증가합니다.
에탄의 결정화
에탄은 응고되어 큐빅 결정 구조를 갖는 불안정한 에탄 결정을 형성 할 수있다..
-183.2 ° C를 넘는 온도 감소로이 구조는 단사 정계가되어 분자의 안정성을 증가시킵니다.
에탄 연소
이 탄화수소는 비록 연료로서 광범위하게 사용되지는 않지만 연소 공정에서 이산화탄소, 물 및 열을 생성하기 위해 사용될 수 있으며, 이는 다음과 같이 표현된다 :
2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O + 3120kJ
"불완전 연소"로 알려진 과잉 산소없이이 분자를 연소시킬 가능성이 있으며, 산소의 양에 따라 원하지 않는 반응으로 비정질 탄소와 일산화탄소가 생성됩니다 :
2C2H6 + 3O2 → 4C + 6H2O + 열
2C2H6 + 4O2 → 2C + 2CO + 6H2O + 열
2C2H6 + 5O2 → 4CO + 6H2O + 열
이 분야에서, 연소는 일련의 자유 라디칼 반응을 통해 일어나며, 수백 가지의 다른 반응에서 번호가 매겨집니다. 예를 들어, 포름 알데히드, 아세트 알데히드, 메탄, 메탄올 및 에탄올과 같은 화합물은 불완전 연소 반응에서 형성 될 수있다..
이것은 반응이 일어나는 조건과 관련된 자유 라디칼 반응에 따라 달라집니다. 에틸렌은 또한 업계에서 요구하는 높은 온도 (600-900 ºC)에서 형성 될 수 있습니다..
대기 및 천체에서의 에탄
에탄은 행성 지구의 대기권에 흔적으로 존재하며, 산업 활동을 시작한 이래 인간이이 농도를 두 배로 늘렸다 고 추측됩니다.
과학자들은 셰일 가스 생산 기술이 개선 된 이후 에탄의 세계적 방출이 거의 절반으로 감소했지만 대기 중 에탄의 현재 존재의 많은 부분이 화석 연료의 연소 때문이라고 생각한다. 천연 가스 원).
이 종은 또한 재결합하여 에탄 분자를 형성하는 대기 메탄에 태양 광선이 미치는 영향으로 자연적으로 생성됩니다.
에탄은 토성의 위성 중 하나 인 타이탄의 표면에 액체 상태로 존재합니다. 이것은 Vid Flumina 강에서 더 많은 양으로 발생합니다. Vid Flumina 강은 한 바다쪽으로 400km 이상 흐릅니다. 혜성과 명왕성 표면에서도이 화합물이 증명되었습니다.
용도
에틸렌 생산
에탄의 사용은 기상 분해으로 알려진 과정을 통해, 주로 에틸렌의 생산에 널리 세계 제조에 사용되는 유기 생성물에 기초.
이 공정은 증기로 희석 된 에탄의 공급 물을 오븐에 통과시키고, 산소없이 신속하게 가열하는 것으로 구성된다.
반응물 (850와 900 ° C 사이의) 매우 높은 온도에서 발생하지만, 반응이 유효하기 체류 시간 (에탄 오븐에서 소요 시간)이 짧아 질 것이다. 높은 온도에서, 에틸렌의 더 많은 양이 생성된다.
기초 화학 물질 훈련
Ethane은 또한 기초 화학 물질의 형성에서 주요 구성 요소로 연구되었습니다. 산화 염소 처리는 염화 비닐 (PVC 성분)을 얻기 위해 제안 된 공정 중 하나이며, 덜 비싸고 더 복잡한 것들을 대체합니다.
냉각제
마지막으로 에탄은 일반적인 극저온 시스템에서 냉매로 사용되며 분석을 위해 실험실에서 작은 샘플을 동결시키는 기능을 보여줍니다.
섬세한 시료를 식히는 데 오랜 시간이 걸리며 해로운 얼음 결정의 형성을 일으킬 수있는 물의 대용 물입니다.
에 탄 위험
-에탄은 특히 공기와 결합 할 때 발화하는 능력이 있습니다. 대기 중 에탄 3.0 ~ 12.5 % 부피비로 폭발성 혼합물이 형성 될 수 있음..
-당신은 당신이 공기 중의 산소를 제한, 따라서 사람과 현재와 노출 동물 질식 위험 요소를 제공 할 수 있습니다.
-냉동 액체 형태의 에탄은 피부와 직접 접촉 할 경우 피부를 심하게 태울 수 있으며 접촉하는 모든 물체의 극저온 매개체로 작용하여 순간적으로 동결시킬 수 있습니다.
-액체 에탄 증기는 공기보다 무거워지면에 집중되고,이 연소 반응 사슬을 생성 할 수있는 발화의 위험이있다.
-에탄 섭취는 메스꺼움, 구토 및 내부 출혈을 일으킬 수 있습니다. 흡입은 질식뿐만 아니라 두통, 혼란 및 기분 변화를 일으 킵니다. 고지에서 심장 마비로 인한 사망이 가능합니다..
-그것은 메탄과 이산화탄소와 함께 지구 온난화 및 인간 오염에 의해 생성 된 기후 변화에 기여하는 온실 가스를 나타냅니다. 운 좋게도, 메탄보다 덜 풍부하고 내구성이 있으며, 이것보다 적은 방사선을 흡수합니다..
참고 문헌
- Britannica, E. (s.f.). 에탄. britannica.com에서 검색 함
- Nes, G.V. (s.f.). 에탄, 에틸렌 및 아세틸렌의 단결정 구조 및 전자 밀도 분포. rug.nl에서 복구
- 사이트, G. (s.f.). 에탄 : 소스와 싱크. sites.google.com에서 가져옴
- SoftSchools. (s.f.). 에탄 포뮬러. softschools.com에서 회복
- 위키 백과. (s.f.). 에탄. en.wikipedia.org에서 검색