에틸렌이라고도 알려진 에틸렌은 달콤한 냄새가 나는 무색의 가연성 가스입니다. 이는 플라스틱, 용제 및 기타 화학 물질 생산에 사용되는 화학 산업의 필수적인 부분입니다.
| IUPAC의 이름 | 에텐 |
| 분자식 | C2H4 |
| CAS 번호 | 74-85-1 |
| 동의어 | 에틸렌, 에텐(오류), Oleifying 가스, Elayl, 1,2-이수소 에틸렌 |
| 인치 | InChI=1S/C2H4/c1-2/h1-2H2 |
에틸렌 공식
에텐의 화학식은 C2H4입니다. 에텐 분자에 존재하는 원자의 수와 유형을 나타냅니다. 이 공식은 반응의 화학량론이나 특정 산업 공정에 필요한 에틸렌의 양을 결정하는 등 에틸렌과 관련된 화학 반응 및 계산에 사용됩니다.
에틸렌 구조식
에틸렌은 이중 결합으로 연결된 2개의 탄소 원자와 각 탄소 원자에 4개의 수소 원자가 결합된 단순한 선형 구조를 가지고 있습니다. 탄소-탄소 이중 결합은 에틸렌의 반응성을 담당하여 화학 산업에서 유용한 구성 요소가 됩니다. 분자는 모든 원자가 같은 평면에 놓여 있는 평면 구조를 가지고 있습니다.
에텐 몰 질량
에틸렌이라고도 불리는 에텐의 몰 질량은 28.05g/mol입니다. 이는 2개의 탄소 원자와 4개의 수소 원자로 구성된 간단한 유기 분자로, 화학식 C2H4로 표시됩니다. 몰 질량은 분자에 있는 개별 원자의 원자 질량을 더하여 계산됩니다.
몰 질량은 에틸렌과 관련된 화학 반응 및 계산에서 중요한 매개변수입니다. 이는 반응에 필요한 에틸렌의 양과 생산할 수 있는 생성물의 양을 결정하는 데 사용됩니다.
에틸렌의 끓는점
에텐의 끓는점은 -103.7°C(-154.7°F)입니다. 에틸렌은 상온, 상압에서 기체이고 끓는점이 물보다 훨씬 낮아 산업 공정에서 다른 물질과 분리하기가 더 쉽습니다.
에텐의 끓는점은 시료의 압력과 순도에 따라 달라집니다. 더 높은 압력에서는 에텐의 끓는점이 증가합니다. 마찬가지로, 샘플에 존재하는 불순물로 인해 끓는점이 예상 값과 달라질 수 있습니다.
에텐 융점
에틸렌의 녹는점은 -169.2°C(-272.6°F)입니다. 에틸렌은 선형 모양의 비극성 분자이므로 다른 많은 유기 화합물에 비해 상대적으로 단순한 분자입니다. 이는 낮은 융점에 반영됩니다.
끓는점과 마찬가지로 에틸렌의 녹는점도 시료의 순도에 따라 달라질 수 있습니다. 불순물은 융점을 낮추고 실험 목적으로 순수한 샘플을 얻기 어렵게 만들 수 있습니다.
에틸렌 밀도 g/ml
에틸렌의 밀도는 0°C(32°F) 및 1atm 압력으로 정의된 표준 온도 및 압력(STP) 조건에서 0.958g/mL입니다. 에틸렌은 공기보다 밀도가 낮기 때문에 대기 중에 상승하고 분산될 수 있습니다.
밀도는 주어진 공간에 필요한 에틸렌의 양을 결정하기 위해 산업 공정에서 사용되기 때문에 에틸렌의 중요한 물리적 특성입니다. 또한 샘플 내 에틸렌의 질량을 계산하는 데에도 사용됩니다.
에틸렌의 분자량
에틸렌의 분자량은 28.05g/mol입니다. 분자를 구성하는 원자들의 원자량의 합이다. 분자량은 특히 반응의 화학량론과 필요하거나 생산되는 반응물 및 생성물의 양을 결정할 때 많은 화학 계산에서 중요한 매개변수입니다.
| 모습 | 무색 가스 |
| 비밀도 | 20°C(68°F)에서 0.968g/mL |
| 색상 | 무색 |
| 냄새가 나다 | 달콤한, 매콤한 |
| 몰 질량 | 28.05g/몰 |
| 밀도 | 0°C 및 1atm에서 0.958g/mL |
| 융합점 | -169.2°C(-272.6°F) |
| 비점 | 1기압에서 -103.7°C(-154.7°F) |
| 플래시 도트 | -136°C(-213°F) |
| 물에 대한 용해도 | 25°C(77°F)에서 3.5g/L |
| 용해도 | 물에 불용성, 유기용매에 용해됨 |
| 증기압 | 20°C(68°F)에서 114.6kPa |
| 증기 밀도 | 0.97(공기=1) |
| pKa | 44 |
| pH | 에틸렌은 수용액이 아니기 때문에 해당 없음 |
에틸렌 안전 및 위험
에틸렌은 공기와 폭발성 혼합물을 형성할 수 있는 인화성이 높은 가스입니다. 농도가 충분히 높으면 공기 중에서 자연 발화할 수 있습니다. 에틸렌은 또한 질식제이며 밀폐된 공간에서 산소를 대체하여 충격적인 위험을 초래할 수 있습니다.
액체 에틸렌과 접촉하거나 고농도 가스에 노출되면 동상이나 화상을 입을 수 있습니다. 에틸렌은 독성이 없지만 일산화탄소와 이산화탄소를 포함한 연소 생성물은 인체 건강에 해로울 수 있습니다.
에틸렌을 취급하려면 적절한 환기, 개인 보호 장비, 화재 안전 예방조치 등 적절한 안전 조치가 필요합니다. 에틸렌은 발화원에서 멀리 떨어진 통풍이 잘 되는 장소에 보관하고 운송해야 합니다.
| 위험 기호 | 인화성가스(GHS02), 단순질식제(GHS09) |
| 보안 설명 | 발화원으로부터 멀리 보관하십시오 – 금연. 스파크가 발생하지 않는 도구만 사용하십시오. 가스를 흡입하지 마십시오. 실외나 환기가 잘 되는 곳에서만 사용하세요. 보호장갑/보호복/보안경/안면보호구를 착용하십시오. |
| UN 식별 번호 | UN 1962(압축 가스) |
| HS 코드 | 2901.21.00 |
| 위험 등급 | 2.1(인화성 가스) |
| 포장그룹 | 해당 없음 |
| 독성 | 무독성 |
에틸렌 합성 방법
탄화수소의 열분해, 알코올의 탈수 등 다양한 방법을 사용하여 에틸렌을 합성할 수 있습니다.
열분해는 메탄, 프로판, 나프타 등 탄화수소를 촉매 존재 하에 고온(500~900℃)에서 가열해 장쇄 분자를 더 작은 분자로 분해해 에틸렌을 생산하는 공정이다. 제품.
또 다른 일반적인 방법은 알루미나나 실리카 등의 촉매를 고온(250~350°C)에서 사용하여 에탄올이나 기타 알코올을 탈수시켜 에틸렌과 물을 생성하는 알코올 탈수법입니다.
증기 분해는 에틸렌을 생산하는 데 사용되는 또 다른 공정으로, 고온(700~900°C)에서 탄화수소에 증기를 첨가하여 에틸렌과 기타 제품의 혼합물을 생성하는 것입니다.
목재, 종이, 플라스틱과 같은 유기 물질의 열분해도 에틸렌을 생성할 수 있습니다.
에틸렌을 합성하는 다른 방법으로는 에탄의 산화적 탈수소화와 메탄올을 올레핀으로 전환하는 공정이 있습니다.
에틸렌의 용도
에틸렌은 다양한 용도로 사용되는 중요한 산업 화학물질입니다.
- 에틸렌은 세계에서 가장 널리 사용되는 플라스틱 중 하나인 폴리에틸렌 생산에 중요한 역할을 합니다. 사람들은 포장재, 파이프, 건축 자재 등 다양한 용도로 폴리에틸렌을 사용합니다.
- 제조업체는 폴리염화비닐(PVC)과 같은 다른 폴리머를 생산할 때 에틸렌을 핵심 성분으로 사용합니다. PVC는 건축 자재, 의료 기기 및 전기 케이블에 유용합니다.
- 에틸렌은 세제, 용제, 플라스틱 제조에 필수적인 원료인 산화에틸렌을 제조하는 데에도 중요합니다.
- 제조업체는 에틸렌을 사용하여 엔진 냉각수 및 부동액인 에틸렌 글리콜을 생산합니다. 또한 폴리에스테르 섬유, 필름, 수지 제조의 원료이기도 합니다.
- 에틸렌은 금속을 용접하고 절단하는 연료로 사용됩니다. 또한 과일과 채소의 숙성제 역할도 합니다.
- 에틸렌은 에탄올과 아세트알데히드를 포함한 다양한 유기 화합물의 합성에 유용합니다.
전반적으로 에틸렌의 다양성은 광범위한 산업 공정에서 필수적인 구성 요소가 되며 현대 생활의 여러 측면에 기여합니다.
질문:
Diels-Alder 반응에서 어떤 디엔이 에틸렌과 반응합니까?
두 개의 공액 이중 결합을 포함하는 모든 디엔은 에텐과 Diels-Alder 반응을 겪을 수 있습니다. 이러한 디엔의 예로는 1,3-부타디엔 및 이소프렌이 포함됩니다.
에텐에서 수소 원자는 어떻게 배열되어 있습니까?
에텐에서는 두 개의 탄소 원자가 이중 결합으로 서로 연결되어 있습니다. 각 탄소 원자는 또한 두 개의 수소 원자와 결합되어 있으며 나머지 원자가는 각 탄소 원자의 두 개의 비공유 전자쌍이 차지합니다. 각 탄소 주위의 원자 배열은 삼각형입니다.
에텐, C2H4에서 sp2 혼성화가 일어날 때 몇 개의 파이 결합이 형성됩니까?
에텐에서 sp2 혼성화가 발생하면 두 탄소 원자 사이에 파이 결합이 형성됩니다. sp2 하이브리드 오비탈은 탄소 원자와 수소 원자 사이의 시그마 결합 형성에 참여하는 반면, 각 탄소 원자의 p 오비탈은 겹쳐서 파이 결합을 형성합니다. 에틸렌은 두 탄소 원자 사이에 이중 결합을 갖고 있기 때문에 불포화 탄화수소로 분류됩니다. 이 이중 결합은 하나의 시그마 결합과 하나의 파이 결합으로 구성됩니다. 이는 에텐이 동일한 수의 탄소 원자를 가진 유사한 포화 탄화수소보다 더 적은 수소 원자를 가지고 있음을 의미합니다.