Propan - organik birikma, gomologik qatordagi alkanlarning uchinchi vakili. Xona haroratida u rangsiz va hidsiz gazdir. Propanning kimyoviy formulasi C3H8. Yong'in va portlash xavfi. U ozgina toksiklikka ega. U asab tizimiga engil ta'sir qiladi va giyohvandlik xususiyatiga ega.
Bino
Propan uchta uglerod atomidan iborat to'yingan uglevodoroddir. Shu sababli, u egri shaklga ega, ammo bog'lanish o'qlari atrofida doimiy aylanish tufayli bir nechta molekulyar konformatsiyalar mavjud. Molekuladagi bog'lanishlar kovalentdir: C-C qutbsiz, C-H zaif qutbli. Shu sababli, ularni sindirish qiyin va moddaning kimyoviy reaktsiyalarga kirishi ancha qiyin. Bu propanning barcha kimyoviy xususiyatlarini belgilaydi. Uning izomerlari yo'q. Propanning molyar massasi 44,1 g/mol.
Olish usullari
Propan sanoatda deyarli hech qachon sun'iy ravishda sintez qilinmaydi. Tabiiy gaz va neftdan distillash yo'li bilan ajratiladi. Buning uchun bormaxsus ishlab chiqarish birliklari.
Laboratoriyada propanni quyidagi kimyoviy reaksiyalar orqali olish mumkin:
- Propenni gidrogenlash. Bu reaksiya faqat harorat ko'tarilganda va katalizator (Ni, Pt, Pd) ishtirokida sodir bo'ladi.
- Alkan galogenidlarining qaytarilishi. Turli xil galogenidlar turli reagentlar va sharoitlardan foydalanadi.
- Vurts sintezi. Uning mohiyati shundan iboratki, ikkita haloaklkan molekulasi ishqoriy metall bilan reaksiyaga kirishib, bitta molekulaga bog'lanadi.
- Butir kislotasi va uning tuzlarining dekarboksillanishi.
Propanning fizik xossalari
Yuqorida aytib o'tilganidek, propan rangsiz va hidsiz gazdir. U suvda va boshqa qutbli erituvchilarda erimaydi. Ammo u ba'zi organik moddalarda (metanol, aseton va boshqalar) eriydi. -42, 1 °C da suyultiriladi, -188 °C da esa qattiq holga keladi. Yonuvchan, chunki u havo bilan yonuvchan va portlovchi aralashmalar hosil qiladi.
Propanning kimyoviy xossalari
Ular alkanlarning tipik xossalarini ifodalaydi.
- Katalitik dehidrogenatsiya. Xrom (III) oksidi yoki alumina katalizatori yordamida 575 °C da amalga oshiriladi.
- Galogenlanish. Xlorlash va bromlash ultrabinafsha nurlanish yoki yuqori haroratni talab qiladi. Xlor asosan tashqi vodorod atomini almashtiradi, garchi ba'zi molekulalarda o'rta atom almashtiriladi. Haroratning oshishi 2-xlorpropanning hosildorligini oshirishga olib kelishi mumkin. Xloropropanni yana halogenlashtirib, dikloropropan, trikloropropan va hokazolarni hosil qilish mumkin.
Galogenlanish reaksiyalarining mexanizmi zanjirli. Yorug'lik yoki yuqori harorat ta'sirida halogen molekulasi radikallarga parchalanadi. Ular propan bilan o'zaro ta'sir qiladi va undan vodorod atomini oladi. Natijada, erkin kesma hosil bo'ladi. U halogen molekulasi bilan oʻzaro taʼsirlashib, uni yana radikallarga aylantiradi.
Bromlanish xuddi shu mexanizm bilan sodir bo'ladi. Yodlash faqat yod o'z ichiga olgan maxsus reagentlar yordamida amalga oshirilishi mumkin, chunki propan sof yod bilan o'zaro ta'sir qilmaydi. Ftor bilan o'zaro ta'sirlashganda portlash sodir bo'ladi, ko'p almashtirilgan propan hosilasi hosil bo'ladi.
Nitratlanish suyultirilgan nitrat kislota (Konovalov reaksiyasi) yoki azot oksidi (IV) bilan yuqori haroratda (130-150 °C) amalga oshirilishi mumkin.
Sulfonik oksidlanish va sulfoxlorlash UV nurlari bilan amalga oshiriladi.
Propanning yonish reaktsiyasi: C3H8+ 5O2 → 3CO 2 + 4H2O.
Ma'lum katalizatorlar yordamida engilroq oksidlanishni ham amalga oshirish mumkin. Propanning yonish reaktsiyasi boshqacha bo'ladi. Bunday holda propanol, propanal yoki propion kislotasi olinadi.kislota. Oksidlovchi sifatida kislorodga qo'shimcha ravishda peroksidlar (ko'pincha vodorod peroksid), o'tish metallari oksidlari, xrom (VI) va marganets (VII) birikmalaridan foydalanish mumkin.
Propan oltingugurt bilan reaksiyaga kirishib, izopropil sulfid hosil qiladi. Buning uchun katalizator sifatida tetrabrometan va alyuminiy bromid ishlatiladi. Reaksiya 20 °C da ikki soat davom etadi. Reaksiya samaradorligi 60%.
Xuddi shu katalizatorlar bilan u uglerod oksidi (I) bilan reaksiyaga kirishib, 2-metilpropan kislotaning izopropil efirini hosil qilishi mumkin. Reaksiyadan keyin reaktsiya aralashmasi izopropanol bilan ishlov berilishi kerak. Shunday qilib, biz propanning kimyoviy xossalarini ko'rib chiqdik.
Ilova
Yaxshi yonuvchanligi tufayli propan kundalik hayotda va sanoatda yoqilgʻi sifatida ishlatiladi. Bundan tashqari, avtomobillar uchun yoqilg'i sifatida ham foydalanish mumkin. Propan deyarli 2000 ° S haroratda yonadi, shuning uchun u metallni payvandlash va kesish uchun ishlatiladi. Yo'l qurilishida propan yondirgichlari bitum va asf altni isitadi. Lekin ko'pincha bozorda sof propan emas, balki uning butan (propan-butan) bilan aralashmasi ishlatiladi.
Qanday g'alati tuyulmasin, u oziq-ovqat sanoatida E944 qo'shimchasi sifatida ham qo'llanilgan. Kimyoviy xossalari tufayli propan u yerda xushbo'y hidlar uchun erituvchi sifatida, shuningdek, yog'larni davolash uchun ishlatiladi.
R-290a sovutgich sifatida propan va izobutan aralashmasi ishlatiladi. U eski sovutgichlarga qaraganda samaraliroq va ozon qatlamini yemirmagani uchun ekologik jihatdan ham xavfsiz.
Ajoyib ilovapropan organik sintezda mavjud. U polipropilen va turli xil erituvchilar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Neftni qayta ishlashda u asf altdan tozalash, ya'ni bitum aralashmasidagi og'ir molekulalarning ulushini kamaytirish uchun ishlatiladi. Bu eski asf altni qayta ishlash uchun zarur.
