乙烷是什么?它有哪些化學性質?
- 發布時間:2022-11-29
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乙烷是化學式為C2H6的烷烴。乙烷中的所有分子由共價鍵結合,通常在分子的書寫中為了表現兩個C(碳原子)之間只有一個化學鍵,寫作CH3-CH3。它是由兩個碳原子組成的烷烴中唯一的脂肪烴。在標準狀況下乙烷為可燃氣體,無色無味,在一定的濃度下如遇火可產生爆炸。工業生產的乙烷是從天然氣分離出來的或者是煉油廠的副產品。在石油化工中它是生產乙烯的原材料。
乙烷的化學性質主要包括自由基反應,它能夠和鹵素,尤其是氯和溴發生自由基鹵化反應。這個反應主要是通過乙基自由基的鏈增長導致的:
C2H5· + Cl2 → C2H5Cl + Cl·
Cl· + C2H6 → C2H5· + HCl
由于鹵化乙烷還可以繼續發生自由基鹵化,因此這個過程可以產生許多鹵化產物的混合物。在化學工業里因此使用更加有選擇性的反應來獲得特別的二碳鹵化物。
乙烷完全燃燒的話每摩爾釋放1561千焦或者每克施放51.9千焦熱量,其燃燒產物是二氧化碳和水:
2 C2H6 + 7 O2 → 4 CO2 + 6 H2O + 3120 kJ/mol
乙烷的燃燒實際上是一系列復雜的游離基反應。對乙烷燃燒的化學動力學計算機模擬包括上百單個反應。其中一系列重要的單個反應是乙基和氧的結合和此后的分裂,導致過氧化物,再導致烷氧基和羥基。
C2H5· + O2 → C2H5OO·
C2H5OO· + HR → C2H5OOH + ·R
C2H5OOH → C2H5O· + ·OH
乙烷不完全燃燒的主要產品是單碳化合物如一氧化碳和甲醛。乙烷的碳碳鍵斷開產生這些產品的主要途徑是乙基分裂為甲基和甲醛,這些產品然后繼續氧化:
C2H5O· → CH3· + CH2O
不完全燃燒還會產生少量乙醛、甲烷、甲醇和乙醇。在高溫下,尤其在攝氏600至900度之間乙烯是一個重要產物。這個反應如下:
C2H5· + O2 → C2H4 + ·OOH
在使用蒸汽裂解由乙烷生產乙烯的過程中有類似的反應。






