乙烯

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乙烯
IUPAC名 Ethene
英文名	Ethylene
識別
CAS號	74-85-1
PubChem	6325
ChemSpider	6085
SMILES	顯示▼ C=C
InChI	顯示▼ 1/C2H4/c1-2/h1-2H2
InChIKey	VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYAE
EC編號	200-815-3
性質
化學式	C2H4
摩爾質量	28.05 g·mol⁻¹
外觀	無色、無臭、稍帶有甜味的氣體
密度	1.178 g/l（15 °C，氣體）[1]
熔點	−169.2 °C [1]
沸點	−103.7 °C [1]
臨界點	282.4 K (9.2 °C) 在 5.04 MPa (50個大氣壓)
pKa	44
結構
分子構型	D2h
偶極矩	零
熱力學
ΔfHmo298K	+52.47 kJ/mol
So298K	219.32 J·K−1·mol−1
危險性
NFPA 704	4 1 2
閃點	可燃氣體
相關物質
相關化學品	乙烷、乙炔
若非註明，所有數據均出自一般條件（25 ℃，100 kPa）下。

乙烯是由兩個碳原子和四個氫原子組成的化合物。兩個碳原子之間用雙鍵連接。
乙烯為合成纖維、合成橡膠、合成塑料（聚乙烯及聚氯乙烯）、合成乙醇（酒精）的基本化工原料，也用於製造氯乙烯、苯乙烯、環氧乙烷、醋酸、乙醛、乙醇和炸藥等，且可用作水果和蔬菜的催熟劑，是一種已證實的植物激素，也是石油化工發展水準之指標。

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分子結構[編輯]乙烯有4個氫原子，碳原子之間以雙鍵連接，6個原子共面。H-C-C鍵角為121.3°；H-C-H鍵角為117.4°，接近120°，是理想的sp²混成軌域。這種分子也比較僵硬：旋轉C=C鍵是一個高吸熱過程，需要打破π鍵而保留σ鍵。
雙鍵是一個高電子密度的區域，因而大部分反應發生在這個位置。
生產方法[編輯]乙烯是由石油化工裂解而成。在這個過程中，氣態或輕液態烴被加熱到750-950 ℃ ，誘使許多自由基反應，然後立即淬火凍結。這個過程中，大分子碳氫化合物轉化為較小分子的碳氫化合物，並生成不飽和烴。
化學反應[編輯]乙烯在石油化工等行業是一個極為重要的試劑，它的產量標誌著一個國家的石油化工的能力。它可以進行多種類型的反應，從而製出各種化工產品。
其反應包括：

1. 加成，可以與水、鹵素單質、鹵化氫、氰化氫等加成。

1. 氧化，

1. 烷基化，

1. 聚合，生成聚乙烯。

1. 羰基合成反應，

1. 催熟水果和蔬菜。

實驗室製法[編輯]工業上所用的乙烯，主要是從石油化工所生產的氣體產品中分離出來的。在實驗室中，則通常是通過加熱酒精和濃硫酸的混合物，使酒精分解而製得乙烯。在這個反應中，濃硫酸起催化劑和脫水劑的作用，其反應方程式如下：

CH3CH2OH	H2SO4濃	CH2=CH2↑ + H2O
	△

注意，此反應應當迅速加熱混合物，否則將會產生副產物乙醚。
毒性現象[編輯]乙烯在低濃度時，有刺激作用，高濃度時具有較強的麻醉作用，但無明顯興奮階段，麻醉快，甦醒也快。對皮膚粘膜沒有刺激作用。主要中毒途徑是呼吸道吸入，其次為皮膚接觸。
突然吸入80~90%高濃度乙烯，可立刻引起意志喪失；吸入75－90%乙烯與氧的混合氣可引起麻醉；吸入61%乙烯4分鐘，產生反應遲鈍；吸入25－45%乙烯有痛覺消失和記憶力減退。
植物激素[編輯]乙烯在植物生理上扮演植物激素的角色。^[2][3][4] 作為植物的催熟劑，以氣體方式微量作用在植物，刺激或調節果實成熟、開花和植物葉片掉落。因以氣體形式擴散，甚至會影響其他種類的植物。
在植物體內乙烯合成主要是由甲硫胺酸做起始物，1-胺基環丙烷-1-羧酸(ACC)為關鍵中間產物。可以天然或人工合成。
工業生產[編輯]2012年，中國全國乙烯總產能已達年1709.5萬噸，比上年增長8.9%；國內新增乙烯生產能力年140萬噸，比上年增長8.9%；全國乙烯裝置平均規模已升至年57萬噸，高於世界年52萬噸的平均水平。全年乙烯裝置開工率明顯下降，僅為93.5%。全年累計生產乙烯1486.8萬噸，比上年下降2.5%。