إيثيلين

الإيثيلين أوالإيثين هوأبسط الألكينات الهيدروكربونية، يتكون من ذرتي كربون، وأربع ذرات هيدروجين. وتوجد رابطة مزدوجة بين ذرتي الكربون. ونظرا لوجود هذه الرابطة فإن الإيثين يطلق عليه "هيدروكربون غير مشبع" أو"أوليفين".

ولا يمكن لجزيء الإثيلين حتى يلف حول الرابطة المزدوجة، وجميع الذرات تقع في نفس المستوي. زاوية الرابطة كربون-هيدروجين - كربون H-C-H تبلغ 117°، وهي قريبة للغاية من 120° التي يمكن تسقطها من التهجين sp².

التاريخ

درست خواص الإيثيلين عام 1795 من قبل أربعة كيميائيين هولنديين، حيث أظهروا أنه غاز يختلف عن غاز الهيدروجين، وأنه يحوي في هجريبه على الكربون والهيدروجين. كما وجدوا حتى ارتباطه مع الكلور يعطي "زيت الكيميائين الهولنديين" (2،1-ثنائي كلور إيثان)، وقد أدى هذا الاكتشاف إلى منح الإيثيلين اسمه القديم olefiant gas أي الغاز المنتج للزيت.

وفى منتصف القرن التاسع عشر، بدأ استخدام اللاحقة "ين" (لها أصل إغريقي وهي لاحقة تضاف في نهاية أسماء الإناث وتعنى "ابنة ") بكثرة لترجع إلى جزيء أوجزء منه يحتوى على عدد ذرات هيدروجين أقل من الجزيء قبل إضافة اللاحقة. وعلى هذا، جزيئات "الإثيلين" (C₂H₄) "ابنة الإيثيل" (C₂H₅). وكان يستخدم الاسم بهذه الطريقة منذ 1852.

وفى عام 1866، اقترح الكيميائي الألماني آوغست فيلهيلم فون هوفمان نظام لتسمية الهيدروكربونات باستخدام اللاحقات : -انو–ين، -اين، -ون، -يون لتمييز الهيدروكربونات التي لها صفر، 2، 4، 6،ثمانية ذرات كربون أقل من أصلها الألكاني. وفي هذا النظام، أصبح الإيثيلين "إيثين". وأصبح النظام الذي إقترحه هوفمان الأساس "لتسمية جينيف التي تم الموافقة عليها من "مؤتمر الكيماء الدولي" عام 1892، والتي ظلت القلب لتسمية IUPAC. وعموما، فإنه بحلول هذا الوقت أصبح الاسم إثيلين منتشر بكثرة، وظل بهذا الانتشار إلى اليوم، وخاصة في الصناعات الكيميائية.

كيمياء الإثيلين

الرابطة المزدوجة هي منطقة كثافة إلكترونية عالية قليلا، ومعظم كيمياء الإيثيلين تتضمن تفاعل الجزيئات الأخرى مع هذه الرابطة. فمثلا يتفاعل الإثيلين مع البروم والكلور، والهالوجينات الأخرى، لينتج هيدروكربونات مهلجنة. ويمكن للإثيلين أيضا حتى يتفاعل مع الماء لينتج الإيثانول ولكن معدل هذا التفاعلقد يكون بطيء للغاية ما لم يستخدم حفاز مناسب مثل حمض الفوسفوريك، أوحمض الكبريتيك. وتحت الضغط العالي، وفي وجود عامل حفز فلزي مثل (البلاتين أوالروديوم أوالنيكل).

يتفاعل الهيدروجين مع الإثيلين، ليحدث له تشبع ويتحول إلى الإيثان في تفاعل هدرجة.

الاثيلين هوجزيء مستوبطول الكربون الكربون الرابطة المزدوجة (1.34 انغستروم) الذي هوأقصر بكثير من طول الرابطة واحدة اللقاءة (1.53 انغستروم) في الإيثان.

إنتاج الإيثيلين

يتم إنتاج الإثيلين في الصناعات البتروكيماوية خلال تكسير البخار. وفي هذه العملية، يتم تسخين الهيدروكربونات الغازية أوالسائلة الخفيفة يتم تسخينها من 750 إلى 950 C °، ويسبب هذا تكون أعداد هائلة من الجذور الحرة. وبصفة عامة، أثناء حدوث هذه التفاعلات، تتكسر الهيدروكربونات الكبيرة الهيدروكربونات أصغر وتصبح الهيدروكربونات المشبعة غير مشبعة.

وناتج هذه العمليةقد يكون خليط معقد من الهيدروكربونات ويكون الإيثيلين مكون رئيسي فيها. ويتم فصل مكونات هذا الخليط عن طريق الضغط والتقطير المتكرر.

استخدامات الإيثيلين

في الكيمياء

يستخدم الإثيلين أساسا كمركب وسيط في إنتاج الكيماويات الأخرى، وخاصة اللدائن. ويمكن حتى تتم بلمرة الإثيلين مباشرة لإنتاج بولي الإيثيلين (يطلق عليه أيضا "بولي إيثين" أو"بولي ثين")، وهوأكثر اللدائن استخداما في العالم. ويمكن أيضا كلورة الإيثيلين لإنتاج 2،1-ثنائي كلوروالإيثان، وهوأساس تصنيع بولي فينيل كلوريد، أويمكن للإثيلين حتى يتحد مع بنزين لإنتاج إيثيل بنزين، والذي يستخدم لتصنيع بولي ستيرين، وهوأيضا أحد اللدائن المهمة.

كما أنه يمكن أكسدة كميات قليلة من الإيثيلين لإنتاج كيماويات أخرى منها أكسيد الإثيلين، إيثانول، بولي خلات الفينيل.

كما يستخدم الإيثيلين بتوسع كمبرد في أنظمة التبريد التجارية نظرا لانخفاض نقطة غليانه. ويعمل ايضا على نضج الفاكهة.

في الأحياء

كان الإثيلين يستخدم كمخدر، ولكن تم استبداله الآن بمواد أخرى غير قابلة للاشتعال.

الإيثيلين من أحد هرمونات النبات المهمة. كما يستخدم كميات قليلة من الإيثيلين في الزراعة لإنضاج الفاكهة التي تم قطفها. وقد بدأ تصنيعه حيويا من ميثيونين مع 1-أمينوحلقي بروبان-1 حمض كربوكسيليك (AAC 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid).