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化合物 来自维基百科,自由的百科全书
乙烯(英語:Ethylene)是由两个碳原子和四个氢原子组成的化合物。两个碳原子之间用双键连接。
乙烯 | |||
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IUPAC名 Ethene | |||
识别 | |||
CAS号 | 74-85-1 | ||
PubChem | 6325 | ||
ChemSpider | 6085 | ||
SMILES |
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InChI |
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InChIKey | VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYAE | ||
EC编号 | 200-815-3 | ||
性质 | |||
化学式 | C2H4 | ||
摩尔质量 | 28.05 g·mol⁻¹ | ||
外观 | 无色、无臭、稍带有甜味的气体 | ||
密度 | 1.178 g/l(15 °C,气体)[1] | ||
熔点 | −169.2 °C [1] | ||
沸点 | −103.7 °C [1] | ||
临界点 | 282.4 K (9.2 °C) 在 5.04 MPa (50个大气压) | ||
pKa | 44 | ||
结构 | |||
分子构型 | D2h | ||
偶极矩 | 零 | ||
热力学 | |||
ΔfHm⦵298K | +52.47 kJ/mol | ||
S⦵298K | 219.32 J·K−1·mol−1 | ||
危险性 | |||
欧盟分类 | Extremely flammable (F+) | ||
NFPA 704 | |||
闪点 | -136 °C (−213 °F; 137 K) | ||
自燃温度 | 542.8 °C | ||
相关物质 | |||
相关化学品 | 乙烷、乙炔 | ||
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。 |
乙烯為合成纖維、合成橡膠、合成塑料(聚乙烯及聚氯乙烯)、合成乙醇(酒精)的基本化工原料,也用於制造氯乙烯、苯乙烯、環氧乙烷、醋酸、乙醛、乙醇和炸藥等,且可用作水果和蔬菜的催熟剂,是一種已證實的植物激素,也是石油化工發展水準之指標。
乙烯有4個氫原子,碳原子之間以雙鍵連接,6個原子共面。H-C-C键角为121.3°;H-C-H键角为117.4°,接近120°,是理想的sp2混成軌域。這種分子也比較僵硬:旋轉C=C鍵是一個高吸热過程,需要打破π鍵而保留σ鍵。
雙鍵是一個高電子密度的區域,因而大部分反應發生在這個位置。
乙烯是由石油化工裂解而成。在這個過程中,氣態或輕液態烴被加熱到750-950℃,誘使許多自由基反應,然後立即淬火凍結。這個过程中,大分子碳氫化合物轉化為較小分子的碳氫化合物,並生成不飽和烴。
乙烯在石油化工等行業是一個極為重要的試劑,它的产量标志着一个国家的石油化工的能力。它可以進行多種類型的反應,從而製出各種化工產品。
其反應包括:
工业上所用的乙烯,主要是从石油化工所生产的气体产品中分离出来的。在实验室中,则通常是通过加热酒精和浓硫酸的混合物,使酒精分解而制得乙烯。在这个反应中,浓硫酸起催化剂和脱水剂的作用,其反应方程式如下:
CH3CH2OH | 浓H2SO4 | CH2=CH2↑ + H2O |
注意,此反应应当迅速加热混合物(一般加热到170摄氏度左右),否则将会产生副产物乙醚(乙醚生成温度一般于140摄氏度左右)。
乙烯在低浓度时,有刺激作用,高浓度时具有较强的麻醉作用,但无明显兴奋阶段,麻醉快,甦醒也快。对皮肤粘膜没有刺激作用。主要中毒途径是呼吸道吸入,其次为皮肤接触。
突然吸入80~90%高浓度乙烯,可立刻引起意志丧失;吸入75-90%乙烯与氧的混合气可引起麻醉;吸入61%乙烯4分钟,产生反应迟钝;吸入25-45%乙烯有痛觉消失和记忆力减退。
乙烯在植物生理上扮演植物激素的角色[2][3][4]。作为植物的催熟剂,以氣體方式微量作用在植物,刺激或調節果實成熟、開花和植物葉片掉落。因以氣體形式擴散,甚至會影響其他种类的植物。
在植物體內乙烯合成主要是由甲硫胺酸做起始物,1-胺基環丙烷-1-羧酸(ACC)為關鍵中間產物。可以天然或人工合成。
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