Acetileno

ecuación: $\ rho = 2.4091 / 0.27223 ^ {{(1+ (1-T / 308.32) ^ {{0.28477}})}}$
Densidad del líquido en kmol · m -3 y temperatura en Kelvin, de 192,40 a 308,32 K.
Valores calculados:
0,37705 g · cm -3 a 25 ° C.

T (K)	T (° C)	ρ (kmolm -3 )	ρ (gcm -3 )
192.40	−80,75	23,692	0,61689
200,13	−73.02	23.24205	0,60518
203,99	−69,16	23.01197	0.59919
207,86	−65,29	22.77808	0.5931
211,72	−61,43	22.54015	0.5869
215,58	−57,57	22.2979	0.58059
219,45	−53,7	22.05104	0.57417
223,31	−49,84	21.79925	0.56761
227.18	−45,97	21.54215	0.56091
231.04	−42,11	21.27933	0.55407
234,9	−38,25	21.01032	0.54707
238,77	−34,38	20.73458	0.53989
242,63	−30,52	20.4515	0.53252
246,5	−26,65	20.16036	0.52494
250,36	−22,79	19.86033	0.51712

T (K)	T (° C)	ρ (kmolm -3 )	ρ (gcm -3 )
254.22	−18,93	19.55043	0.50905
258.09	−15,06	19.22949	0.5007
261,95	−11,2	18.89609	0,49202
265,82	−7,33	18.54851	0.48297
269,68	−3,47	18.18458	0.47349
273,54	0,39	17.80156	0.46352
277,41	4.26	17.39586	0,45295
281.27	8.12	16,96266	0.44167
285,14	11,99	16.49521	0.4295
289	15,85	15.98362	0.41618
292,86	19,71	15.41229	0.40131
296,73	23.58	14.75417	0.38417
300,59	27,44	13.95425	0.36334
304,46	31.31	12.86108	0.33488
308,32	35,17	8.850	0.23044

Temperatura de autoignición

305 ° C

punto de inflamabilidad

Gas inflamable

Límites explosivos en el aire

2,3 - 100 % vol

Presión de vapor saturante

a 20 ° C : 4460 kPa

ecuación: $P _ {{vs}} = exp (172.06 + {\ frac {-5318.5} {T}} + (- 27.223) \ times ln (T) + (5.4619E-2) \ times T ^ {{1}} )$
Presión en pascales y temperatura en Kelvin, de 192,4 a 308,32 K.
Valores calculados:
4879 937,91 Pa a 25 ° C.

T (K)	T (° C)	P (Pa)
192,4	−80,75	126.030
200,13	−73.02	191336,46
203,99	−69,16	232.262,9
207,86	−65,29	279.432,22
211,72	−61,43	333.408,29
215,58	−57,57	394.770,66
219,45	−53,7	464.115,44
223,31	−49,84	542.056,61
227.18	−45,97	629.228,09
231.04	−42,11	726.286,24
234,9	−38,25	833 912,89
238,77	−34,38	952.818,95
242,63	−30,52	1.083.748,42
246,5	−26,65	1227 482,89
250,36	−22,79	1.384.846,5

T (K)	T (° C)	P (Pa)
254.22	−18,93	1.556.711,31
258.09	−15,06	1.744.003,13
261,95	−11,2	1.947.707,74
265,82	−7,33	2.168.877,68
269,68	−3,47	2 408 639,34
273,54	0,39	2.668.200,76
277,41	4.26	2.948.859,78
281.27	8.12	3.252.012,92
285,14	11,99	3.579.164,81
289	15,85	3931938,36
292,86	19,71	4.312.085,65
296,73	23.58	4 721 499,76
300,59	27,44	5.162.227,34
304,46	31.31	5.636.482,44
308,32	35,17	6 146 700

Punto crítico

35,2 ° C
61,38 bar
0,1122 l / mol

Triple punto

−80,8 ° C a 1,2825 bar

Termoquímica

S 0 gas, 1 bar

200,93 J mol −1 K −1 ( 1 bar )

Δ f H 0 gas

226,73 kJ · mol -1

C p

44.04 J mol −1 K −1 a 25 ° C

ecuación: $C _ {{P}} = (200110) + (- 1198.8) \ times T + (3.0027) \ times T ^ {{2}}$
Capacidad térmica del líquido en J kmol -1 K -1 y temperatura en Kelvin, de 192,4 a 250 K.
Valores calculados:

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ veces K})$
192,4	−80,75	80 610	3,096
196	−77,15	80,497	3 092
198	−75,15	80,465	3,090
200	−73,15	80,458	3,090
202	−71,15	80 475	3 091
203	−70,15	80,492	3 091
205	−68,15	80 544	3 093
207	−66,15	80 621	3,096
209	−64,15	80 722	3,100
211	−62,15	80,846	3 105
213	−60,15	80,995	3 111
215	−58,15	81.168	3 117
217	−56,15	81,365	3 125
219	−54,15	81.585	3 133
221	−52,15	81,830	3 143

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ veces K})$
223	−50,15	82,099	3 153
225	−48,15	82,392	3 164
226	−47,15	82,547	3 170
228	−45,15	82876	3 183
230	−43,15	83 229	3 196
232	−41,15	83,606	3 211
234	−39,15	84,007	3 226
236	−37,15	84,432	3 243
238	−35,15	84 881	3260
240	−33,15	85 354	3278
242	−31,15	85 851	3 297
244	−29,15	86,372	3 317
246	−27,15	86 917	3.338
248	−25,15	87 486	3 360
250	−23,15	88,080	3 383

ecuación: $C _ {{P}} = (19,360) + (1,1519E-1) \ veces T + (- 1,2374E-4) \ veces T ^ {{2}} + (7,2370E-8) \ veces T ^ { {3}} + (- 1.6590E-11) \ times T ^ {{4}}$
Capacidad calorífica del gas en J • mol -1 • K -1 y temperatura en Kelvin, de 200 a 1500 K.
Valores calculados:
44,491 J · mol -1 · K -1 a 25 ° C.

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ veces K})$
200	−73,15	38,001	1,459
286	12,85	43 765	1,681
330	56,85	46.301	1,778
373	99,85	48 545	1.864
416	142,85	50.578	1.943
460	186,85	52,465	2015
503	229,85	54.141	2.079
546	272,85	55 670	2 138
590	316,85	57 101	2 193
633	359,85	58,386	2 242
676	402,85	59,574	2 288
720	446,85	60,704	2 331
763	489,85	61,736	2,371
806	532,85	62,709	2 408
850	576,85	63 653	2,445

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ veces K})$
893	619,85	64,535	2,479
936	662,85	65,381	2.511
980	706,85	66,218	2.543
1.023	749,85	67,011	2.574
1.066	792,85	67 783	2 603
1110	836,85	68,552	2.633
1,153	879,85	69,282	2,661
1,196	922,85	69.992	2.688
1.240	966,85	70,693	2,715
1,283	1.009,85	71,350	2,740
1.326	1.052,85	71,973	2,764
1370	1096,85	72,569	2,787
1.413	1.139,85	73 102	2 808
1,456	1.182,85	73.577	2 826
1500	1 226,85	73.992	2.842

PCS

1301,1 kJ · mol -1 ( 25 ° C , gas)

Propiedades electronicas

1 re energía de ionización

11.400 ± 0.002 eV (gas)

Cristalografía

Clase de cristal o grupo espacial

Pa 3

Parámetros de malla

a = 6.140 Å

b = 6.140 Å
c = 6.140 Å
α = 90.00 °
β = 90.00 °
γ = 90.00 °
Z = 1

Volumen

231,48 Å 3

Precauciones

SGH

Peligro H220, EUH006, H220 : Gas extremadamente inflamable
EUH006 : Peligro de explosión en contacto o sin contacto con el aire

WHMIS

A, B1, F, A :
Temperatura crítica del gas comprimido = 36,3 ° C
B1 :
Límite inferior de inflamabilidad del gas inflamable = 2,5%
F : Material peligrosamente reactivo
sujeto a una reacción de descomposición violenta

Divulgación al 1,0% según los criterios de clasificación
Comentarios: Consulte también la clasificación WHMIS de acetileno disuelto .

NFPA 704

4 0 3

Transporte

239

1001

Código Kemler:
239 : gas inflamable, que puede producir espontáneamente una reacción violenta.
Número ONU :
1001 : ACETILENO DISUELTO
Clase:
2.1
Código de clasificación:
4F : Gas disuelto a presión, inflamable;
Etiqueta: 2.1 : Gases inflamables (corresponde a los grupos designados con una F mayúscula);

3374

Código Kemler:
-
Número ONU :
3374 : ACETILENO SIN DISOLVENTE
Clase:
2.1
Código de clasificación:
2F : Gas licuado, inflamable;
Etiqueta: 2.1 : Gases inflamables (corresponde a los grupos designados con una F mayúscula);

Ecotoxicología

LogP

0,37

Umbral de olor

bajo: 226 ppm
alto: 2,584 ppm

Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario.

El acetileno (llamado etino por la nomenclatura IUPAC ) es un compuesto químico clase de hidrocarburos de alquinos de fórmula empírica C 2 H 2. Fue descubierto por Edmund Davy en Inglaterra en 1836 . Es el alquino más simple, que consta de dos átomos de carbono y dos de hidrógeno . Los dos átomos de carbono están conectados por un triple enlace que contiene la mayor parte de su energía química.

Descripción

Su estructura es lineal:

Berthelot , en 1862 , fue el primero en sintetizar acetileno, en un aparato llamado "huevo de Berthelot", al producir un arco eléctrico entre dos electrodos de grafito bañados en una atmósfera de hidrógeno : 2 C + H 2 → C 2 H 2

El acetileno es un gas incoloro, prácticamente inodoro cuando está puro (pero generalmente se le atribuye un olor característico a ajo que proviene de las impurezas, especialmente la fosfina cuando se produce a partir del carburo de calcio ).

El acetileno es extremadamente inflamable a temperatura y presión normales . Es endoenergético con respecto al carbono y al hidrógeno, pudiendo descomponerse de forma espontánea, explosiva cuando la presión es superior a 100 kPa , y hasta unos pocos bares donde inevitablemente se produce esta descomposición espontánea . Es por ello que se almacena disuelto en acetona o dimetilformamida (DMF), incluidas ellas mismas en un material estabilizador poroso.

usar

Aplicaciones de acetileno:

El alto contenido de carbono da una llama muy luminosa que se utiliza, por ejemplo, en lámparas de acetileno (calabomb) para mineros o espeleólogos.
El elevado calor de combustión del acetileno alcanza altas temperaturas ( 3200 ° C en oxígeno puro), lo que lo convierte en un candidato ideal como combustible para soldadura. Una de las peculiaridades de la combustión del acetileno es su combustión en dos etapas: el acetileno primero reacciona con el oxígeno para dar monóxido de carbono e hidrógeno , luego estos productos reaccionan en una segunda etapa para formar dióxido de carbono y agua. El monóxido de carbono y el hidrógeno son gases reductores, lo que los convierte en reactivos populares en la soldadura de acero para reducir los óxidos de hierro resultantes de la reacción entre el hierro y el oxígeno a alta temperatura, permitiendo así una mejor homogeneización de la soldadura y por tanto una mejor calidad de esta última. La soldadura con acetileno permite el ensamblaje de varios metales ( aceros , acero inoxidable, aleaciones de cobre ), pero también bajo ciertas condiciones aluminio aleado con silicio .
El acetileno también se utiliza como combustible en dispositivos analíticos. En efecto, en la espectrometría de absorción atómica (AAS), asociada a diversos oxidantes (aire, oxígeno puro, óxido nitroso), permite la ionización de elementos típicamente alcalinotérreos y determinar su concentración gracias a la ley de Beer-Lambert .
El acetileno también se usa en sopletes de oxi-corte. Sin embargo, se prefiere el propano porque es menos costoso. Pero para cortes muy gruesos, el acetileno es esencial para calentar suficientemente el acero e iniciar el corte con llama en un ancho pequeño.
La reacción de acetileno con ácido clorhídrico es una forma de producir cloruro de vinilo (monómero de cloruro de polivinilo ).

Propiedades fisicoquímicas

Las propiedades químicas del acetileno se explican en gran medida por la presencia en su molécula de un triple enlace resultante de la superposición de un enlace simple s (resultante de la fusión de dos orbitales sp ) y dos enlaces p resultantes de la fusión de dos orbitales 2p . Este enlace, de 0,124 nm de longitud y caracterizado por una energía de 811 kJ , es menos estable que los enlaces simples (614 kJ ) y dobles (347,3 kJ ) y, por tanto, más reactivo.

Las reacciones del acetileno

El acetileno y los monoalquilacetilenos son los únicos hidrocarburos que tienen hidrógeno de carácter ácido y que pueden intercambiarse por un metal. ${\ mbox {HC}} \! \ equiv \! {\ mbox {CH}} + {\ mbox {Na}} \ quad {\ xrightarrow {N \! H_ {3}}} \ quad {\ mbox {HC }} \! \ equiv \! {\ mbox {CNa}} + {\ frac {1} {2}} {\ mbox {H}} _ {2}$
Algunos acetilenidos detonan con el impacto. ${\ mbox {Ag}} ^ {+} {} ^ {-} {\ mbox {C}} \! \ equiv \! {\ mbox {C}} ^ {-} {\ mbox {Ag}} ^ { +}$
El acetileno reacciona con ácido cianhídrico para formar acrilonitrilo , un monómero de acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) y estireno-acrilonitrilo (SAN). ${\ mbox {HC}} \! \ equiv \! {\ mbox {CH}} + {\ mbox {HCN}} \ quad {\ xrightarrow {}} \ quad {\ mbox {H}} _ {2} { \ mbox {C}} \! = \! {\ begin {matriz} \\ {\ mbox {C}} \\ {\ mbox {H}} \ end {matriz}} \! - \! {\ mbox { CN}}$
El acetileno da benceno por polimerización bajo la acción del calor.
Por dimerización en presencia de catalizadores se obtiene vinilacetileno al que se le añade cloruro de hidrógeno para obtener cloropreno, un monómero de policloropreno o neopreno .

Producción y síntesis

El acetileno no existe de forma natural (en ocasiones existen otros alquinos en los hidrocarburos). Los principales métodos industriales para producir acetileno son:

Método carboquímico

La piedra caliza y el coque o el carbón vegetal se utilizan como materias primas . En un horno de alta temperatura ( 1700 ° C mínimo) calentado por una corriente eléctrica que pasa a través del medio de reacción fundido, se produce carburo de calcio de acuerdo con las reacciones: CaCO 3 → CaO + CO 2, CaO + 3 C + 108,300 calorías → CaC 2 + CO.

En el usuario, el carburo reacciona con el agua para producir acetileno, combinándose 1 kg de carburo con 562,5 g de agua para liberar 350 l de acetileno: CaC 2 + 2 H 2 O → C 2 H 2 + Ca (OH) 2 + 31.000 calorías.

Combustión parcial de metano

La combustión parcial de metano también produce acetileno: 3 CH 4 + 3 O 2 → C 2 H 2 + CO + 5 H 2 O.

Deshidrogenación de alcanos

Los alcanos más pesados del petróleo y el gas natural se descomponen en moléculas más ligeras que se deshidrogenan a altas temperaturas: C 2 H 6 → C 2 H 2 + 2 H 2.

Notas y referencias

ACETILENO , hoja de seguridad (s) del Programa Internacional para la Seguridad de Sustancias Químicas , consultado el 9 de mayo, 2009
masa molecular calculada de " pesos atómicos de los elementos 2007 " en www.chem.qmul.ac.uk .
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Clark, AM; Din, F., Equilibrios entre fases sólida, líquida y gaseosa en sistemas binarios de baja temperatura acetileno - dióxido de carbono, acetileno - etileno y acetileno - etano, Trans. Faraday Soc., 1950, 46, 901.
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Ver también

enlaces externos

Ficha toxicológica INRS FT 212