アセチレンとしても知られるエチン (C2H2) は、化学式 C2H2 を持つ引火性の高い炭化水素です。火炎温度が高いため、溶接や切断トーチによく使用されます。
| IUPAC名 | エチン |
| 分子式 | C2H2 |
| CAS番号 | 74-86-2 |
| 同義語 | アセチレン、エチン、ビニレン、エテンガス、ジメチル |
| インチチ | InChI=1S/C2H2/c1-2/h1-2H |
エチンの構造
エチンの構造は、2 つの炭素原子と 2 つの水素原子で構成され、2 つの炭素原子の間に三重結合があり、直線状に配置されています。炭素原子間の三重結合は強い結合であるため、エチンは反応性の高い化合物になります。三重結合はまた、配位化合物において配位子として作用する能力など、エチンに独特の化学的性質を与えます。
エチンの式
エチンの化学式は C2H2 で、2 つの炭素原子と 2 つの水素原子で構成されていることを示します。エチンの式は、反応の化学量論の決定や特定量のエチンの質量の計算など、化学におけるさまざまな計算に重要です。エチンの化学式は、2 つの炭素原子間の独特な三重結合も示しており、これによりエチンに独特の化学的性質と反応性が与えられます。
エチンのモル質量
アセチレンとも呼ばれるエチンのモル質量は 26.04 g/mol です。この値は、化学式 C2H2 の 2 つの炭素原子 (それぞれ 12.01 g/mol) と 2 つの水素原子 (それぞれ 1.01 g/mol) の原子量を加算することによって得られます。エチンのモル質量は、特定の反応に必要なエチンの量の決定や溶液の濃度の計算など、さまざまな計算に重要です。
エチンの沸点
エチンの沸点は標準圧力で -84°C (-119°F) です。この低い沸点は、主にファンデルワールス力であるエチン分子間の弱い分子間力によるものです。高圧では、分子間力が強くなり、エチンの沸点が上昇します。エチンは一般的に溶接や切断トーチに使用され、酸素と混合されて点火され、金属を溶かしたり切断したりするための高温の炎を生成します。
アセチレンの融点
アセチレンの融点は、標準圧力で -80.8°C (-113.4°F) です。アセチレンの融点も、分子間の分子間力が弱いため、沸点と同様に低くなります。アセチレンは室温および常圧では気体であり、固体の形では一般的に使用されません。
アセチレンの密度 g/ml
アセチレンガスの密度は、0 °C (32 °F) および 1 atm (101.3 kPa) として定義される標準圧力および温度 (STP) で 1.097 g/mL です。この密度は、STP で約 1.2 g/mL の密度を持つ空気の密度よりも大きくなります。その結果、アセチレンガスは空気よりわずかに重く、低い場所に蓄積する傾向があります。
アセチレンの分子量
アセチレンの分子量は相対分子量とも呼ばれ、26.04 g/mol です。この値は、化学式 C2H2 の元素の原子量を加算することによって計算されます。アセチレンの分子量は、化合物の分子量を決定したり、所定の質量のアセチレンのモル数を計算したりするなど、化学におけるさまざまな計算に重要です。
| 外観 | 無色の気体 |
| 比重 | 0.9005 (空気=1) |
| 色 | 無色 |
| 匂い | ニンニク臭 |
| モル質量 | 26.04g/モル |
| 密度 | 1,097g/mL |
| 融合点 | -80.8°C (-113.4°F) |
| 沸点 | -84°C (-119°F) |
| フラッシュドット | -18°C (0°F) |
| 水への溶解度 | 0.115 g/100 mL（25℃） |
| 溶解性 | アセトン、クロロホルム、エタノールに可溶 |
| 蒸気圧 | 634.8 kPa（25℃） |
| 蒸気密度 | 0.91 (空気=1) |
| PKa | 25 |
| PH | 該当なし（ガス） |
エチレンの安全性と危険性
アセチレンは危険な性質を持っているため、慎重に取り扱うことが重要です。アセチレンは引火性の高いガスで、体積濃度 2.5% ～ 82% の空気と爆発性混合物を形成する可能性があります。また、酸化剤やハロゲンと激しく反応して、大量の熱を放出し、爆発を引き起こす可能性があります。アセチレンガスは単純な窒息剤でもあり、密閉空間で酸素を置換し、窒息を引き起こす可能性があります。高濃度のアセチレンに長期間曝露すると、めまい、頭痛、吐き気、意識喪失を引き起こす可能性があります。したがって、アセチレンを取り扱うときは、適切な保護具を使用し、換気の良い場所で作業するなど、適切な安全手順に従うことが重要です。
| ハザードシンボル | F+ (高可燃性)、T (有毒) |
| セキュリティの説明 | 引火性の高いガス。熱/火花/裸火/高温の表面から遠ざけてください。換気の良い場所でのみ使用してください。ガスを吸わないようにしてください。 |
| 国連識別番号 | 1962年 |
| HSコード | 290110 |
| 危険等級 | 2.1 (可燃性ガス)、6.1 (有毒) |
| 梱包グループ | PG I |
| 毒性 | 単純かつ毒性の高い窒息剤。長時間暴露すると、めまい、頭痛、吐き気、意識喪失を引き起こす可能性があります。 |
エチンの合成法
アセチレンとしても知られるアセチレンは、さまざまな方法で合成できます。
- アセチレンを合成する一般的な方法は、炭化カルシウムと水を反応させることです。この方法では副産物としてアセチレンガスが生成され、通常は炭化カルシウム用のホッパーと水用のチャンバーを備えたアセチレン発生装置で実行されます。この反応では高温が発生するため、適切に制御しないと危険です。
- アセチレンを合成する別の方法には、メタンの熱分解が含まれます。このプロセスは、熱を使用してメタン分子をより小さな分子に分解し、通常は炉または反応器内で実行されます。得られた混合物には少量のアセチレンが含まれており、さまざまな手法を使用して分離および精製できます。
- アセチレンは、アルキンやアルコールなどのさまざまな有機化合物を強酸や強塩基と反応させることによっても合成できます。これらの反応は通常、特定の条件を必要とし、他の方法よりも複雑になる場合があります。
エチンの用途
アセチレンとしても知られるエチレンには、さまざまな産業および商業用途があります。
- アセチレンは、高火力を生成し、鉄や銅などの金属と反応する能力があるため、溶接や切断用途の主な燃料ガスとして機能します。
- アセチレンは、PVC プラスチックの製造に不可欠な成分である塩化ビニルを含む、さまざまな化学物質の製造において重要な役割を果たしています。
- 電池、半導体、その他の電子デバイスの製造に使用される高導電性材料であるアセチレンブラックは、アセチレンを使用することで合成できます。
- アセチレンは、プラスチック、医薬品、溶剤などの多くの有機化合物の合成における化学中間体としても機能します。
- 過去には、アセチレンは酸素で燃焼すると明るい白色光を生成するためにアセチレンランプに伝統的に使用されていました。現在では、ネオンサインの制作や水中照明などの特殊な照明用途に使用されています。
全体として、エチンの用途は多様であり、多くの異なる産業にとって重要です。その独特の特性と、さまざまな金属や化学物質と反応する能力により、さまざまな用途で貴重な資源となっています。
質問:
Q: エチンの分子式は何ですか?
A: エチンの分子式は C2H2 です。
Q: 上に示したエチン分子内の炭素原子の混成とは何ですか?
A: エチン分子内の炭素原子は sp ハイブリダイズしています。
Q: エチンを出発物質として使用して、次の化合物をどのように調製できますか? A: エチンを出発物質として使用して調製できる化合物は次のとおりです。
- アセチレンは塩素ガスと反応して 1,2-ジクロロエタンを生成し、その後、脱塩化水素されて塩化ビニルが形成されます。
- アセチレンの熱分解により、電子デバイスの製造に使用される高導電性材料であるアセチレン ブラックが生成されます。
- アセチレンの水素化によりエチレンが生成されます。エチレンは、有機化合物のさまざまな合成に使用される重要な化学中間体です。
Q: エチン (c2h2) の c にはどのようなハイブリダイゼーションが予想されますか?
A: アセチレン (C2H2) の炭素原子は sp ハイブリッド形成されています。