Propan üzvi birləşmədir, homoloji sıradakı alkanların üçüncü nümayəndəsidir. Otaq temperaturunda rəngsiz və qoxusuz bir qazdır. Propanın kimyəvi formulu C3H8-dir. Yanğın və partlayış təhlükəsi. Az toksiklik var. Sinir sisteminə yüngül təsir göstərir və narkotik xüsusiyyətlərə malikdir.
Bina
Propan üç karbon atomundan ibarət doymuş karbohidrogendir. Bu səbəbdən, əyri bir forma malikdir, lakin bağ oxları ətrafında daimi fırlanma səbəbindən bir neçə molekulyar uyğunluq var. Molekuldakı bağlar kovalentdir: C-C qeyri-polyar, C-H zəif qütbdür. Buna görə onları parçalamaq çətindir və maddənin kimyəvi reaksiyalara girməsi olduqca çətindir. Bu, propanın bütün kimyəvi xüsusiyyətlərini təyin edir. Onun izomerləri yoxdur. Propanın molyar kütləsi 44,1 q/mol təşkil edir.
Alma üsulları
Propan sənayedə demək olar ki, heç vaxt süni şəkildə sintez olunmur. Təbii qazdan və neftdən distillə yolu ilə təcrid olunur. Bunun üçün varxüsusi istehsal bölmələri.
Laboratoriyada propan aşağıdakı kimyəvi reaksiyalarla əldə edilə bilər:
- Propenin hidrogenləşməsi. Bu reaksiya yalnız temperatur yüksəldikdə və katalizatorun (Ni, Pt, Pd) iştirakı ilə baş verir.
- Alkan halogenidlərinin azaldılması. Fərqli halidlər müxtəlif reagentlərdən və şərtlərdən istifadə edir.
- Wurtz sintezi. Onun mahiyyəti ondan ibarətdir ki, iki haloaklkan molekulu bir qələvi metal ilə reaksiya verərək birinə bağlanır.
- Butir turşusu və onun duzlarının dekarboksilləşməsi.
Propanın fiziki xassələri
Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, propan rəngsiz və qoxusuz qazdır. Suda və digər qütb həlledicilərdə həll olunmur. Lakin bəzi üzvi maddələrdə (metanol, aseton və s.) həll olunur. -42, 1 °C-də mayeləşir, -188 °C-də isə bərk olur. Hava ilə yanan və partlayıcı qarışıqlar əmələ gətirdiyi üçün alışqandır.
Propanın kimyəvi xassələri
Onlar alkanların tipik xassələrini təmsil edir.
- Katalitik dehidrogenləşmə. Xrom (III) oksidi və ya alüminium oksidi katalizatoru ilə 575 °C-də həyata keçirilir.
- Halojenləşmə. Xlorlama və bromlaşdırma ultrabənövşəyi şüalanma və ya yüksək temperatur tələb edir. Xlor əsasən xarici hidrogen atomunu əvəz edir, baxmayaraq ki, bəzi molekullarda orta atom əvəz olunur. Temperaturun artması 2-xlorpropanın məhsuldarlığının artmasına səbəb ola bilər. Xloropropan daha da halogenləşdirilərək dikloropropan, trikloropropan və s. əmələ gələ bilər.
Halojenləşmə reaksiyalarının mexanizmi zəncirvaridir. İşıq və ya yüksək temperaturun təsiri altında halogen molekulu radikallara parçalanır. Onlar propanla qarşılıqlı əlaqədə olurlar, ondan bir hidrogen atomunu alırlar. Nəticədə sərbəst bir kəsik meydana gəlir. O, halogen molekulu ilə qarşılıqlı əlaqədə olur və onu yenidən radikallara parçalayır.
Bromlaşma eyni mexanizmlə baş verir. Yodlaşdırma yalnız xüsusi yod tərkibli reagentlərlə aparıla bilər, çünki propan təmiz yodla qarşılıqlı təsir göstərmir. Flüorla qarşılıqlı əlaqədə olduqda partlayış baş verir, çoxəvəz edilmiş propan törəməsi əmələ gəlir.
Nitratlama yüksək temperaturda (130-150 °C) seyreltilmiş azot turşusu (Konovalov reaksiyası) və ya azot oksidi (IV) ilə həyata keçirilə bilər.
Sülfonik oksidləşmə və sulfoxlorlama UV işığı ilə həyata keçirilir.
Propan yanma reaksiyası: C3H8+ 5O2 → 3CO 2 + 4H2O.
Müəyyən katalizatorlardan istifadə etməklə daha yumşaq oksidləşmə aparmaq da mümkündür. Propanın yanma reaksiyası fərqli olacaq. Bu zaman propanol, propanal və ya propion turşusu alınır.turşu. Oksigenlə yanaşı, peroksidlər (ən çox hidrogen peroksid), keçid metal oksidləri, xrom (VI) və manqan (VII) birləşmələri oksidləşdirici maddələr kimi istifadə edilə bilər.
Propan kükürdlə reaksiyaya girərək izopropil sulfid əmələ gətirir. Bunun üçün katalizator kimi tetrabromoetan və alüminium bromid istifadə olunur. Reaksiya 20 °C-də iki saat davam edir. Reaksiya məhsuldarlığı 60% təşkil edir.
Eyni katalizatorlarla 2-metilpropanoik turşunun izopropil esterini yaratmaq üçün karbon monoksit (I) ilə reaksiya verə bilər. Reaksiyadan sonra reaksiya qarışığı izopropanol ilə müalicə edilməlidir. Beləliklə, biz propanın kimyəvi xassələrini nəzərdən keçirdik.
Tətbiq
Yaxşı alışqanlığına görə propan gündəlik həyatda və sənayedə yanacaq kimi istifadə olunur. Avtomobillər üçün yanacaq kimi də istifadə oluna bilər. Propan demək olar ki, 2000 ° C-də yanır, buna görə də metal qaynaq və kəsmə üçün istifadə olunur. Propan ocaqları yol tikintisində bitum və asf altı qızdırır. Amma çox vaxt bazarda təmiz propan yox, onun butan (propan-butan) ilə qarışığı istifadə olunur.
Qəribə görünsə də, o, həm də qida sənayesində E944 əlavəsi kimi tətbiq tapmışdır. Kimyəvi xassələrinə görə propan orada ətirlər üçün həlledici və həmçinin yağların müalicəsi üçün istifadə olunur.
R-290a soyuducu kimi propan və izobutan qarışığı istifadə olunur. O, köhnə soyuduculardan daha səmərəlidir və ozon təbəqəsini məhv etmədiyi üçün ekoloji cəhətdən təmizdir.
Əla proqrampropan üzvi sintezdə tapılır. Polipropilen və müxtəlif həlledicilər istehsal etmək üçün istifadə olunur. Neft emalında asf altdan təmizləmək, yəni bitum qarışığında ağır molekulların nisbətini az altmaq üçün istifadə olunur. Bu, köhnə asf altın təkrar emalı üçün lazımdır.
