化學性質
①常溫下極易被氧化劑氧化。如將乙烯通入酸性KMnO4溶液,溶液的紫色褪去,乙烯被氧化為二氧化碳,由此可用鑒別乙烯。
②易燃燒,并放出熱量,燃燒時火焰明亮,并產生黑煙。
CH2═CH2+3O2→2CO2+2H2O
③烯烴臭氧化:
加成反應
CH2═CH2+Br2→CH2Br—CH2Br(常溫下使溴水褪色)
(制氯乙烷)
(制酒精)
CH2═CH2+Cl2→CH2Cl—CH2Cl
加成反應:有機物分子中雙鍵(或三鍵)兩端的碳原子與其他原子或原子團直接結合生成新的化合物的反應。
加聚反應
nCH2═CH2→-[CH2—CH2]-n (制聚乙烯)
在一定條件下,乙烯分子中不飽和的C═C雙鍵中的一個鍵會斷裂,分子里的碳原子能互相形成很長的鍵且相對分子質量很大(幾萬到幾十萬)的化合物,叫做聚乙烯,它是高分子化合物。
這種由相對分子質量較小的化合物(單體)相互結合成相對分子質量很大的化合物的反應,叫做聚合反應。這種聚合反應是由一種或多種不飽和化合物(單體)通過不飽和鍵相互加成而聚合成高分子化合物的反應,所以又屬于加成反應,簡稱加聚反應。
乙烯是最簡單的烯烴,化學式為CH2=CH2 ,少量存在于植物體內,是植物的一種代謝產物,能使植物生長減慢,促進葉落和果實成熟。無色易燃氣體。熔點-169.4℃,沸點-103.80℃。幾乎不溶于水,難溶于乙醇,易溶于乙醚和丙酮。
乙烯分子里的C=C雙鍵的鍵長是1.33×10 -10 m,乙烯分子里的2個碳原子和4個氫原子都處在同一個平面上。它們彼此之間的鍵角約為120°。乙烯雙鍵的鍵能是615kJ/mol,實驗測得乙烷C—C單鍵的鍵長是1.54×10 -10 m,鍵能348kJ/mol。這表明C=C雙鍵的鍵能并不是C—C單鍵鍵能的兩倍,而是比兩倍略少。因此,只需要較少的能量,就能使雙鍵里的一個鍵斷裂。這是乙烯的性質活潑,容易發生加成反應等的原因。
在形成乙烯分子的過程中,每個碳原子以1個2s軌道和2個2p軌道雜化形成3個等同的sp 2 雜化軌道而成鍵。這3個sp2 雜化軌道在同一平面里,互成120°夾角。因此,在乙烯分子里形成5個σ鍵,其中4個是C—H鍵,1個是C—C鍵,兩個碳原子剩下未參加雜化的2個平行的p軌道在側面發生重疊,形成另一種化學鍵:π鍵,并和σ鍵所在的平面垂直。如:乙烯分子里的C=C雙鍵是由一個σ鍵和一個π鍵形成的。這兩種鍵的軌道重疊程度是不同的。π鍵是由p軌道從側面重疊形成的,重疊程度比σ鍵從正面重疊要小,所以π鍵不如σ鍵牢固,比較容易斷裂,斷裂時需要的能量也較少。