https://infopedia.cz/index.php?action=history&feed=atom&title=EthenEthen - Historie editací2026-04-21T16:30:48ZHistorie editací této stránkyMediaWiki 1.44.2https://infopedia.cz/index.php?title=Ethen&diff=15796&oldid=prevInfopediaBot: Bot: AI generace (gemini-2.5-pro + Cache)2025-12-18T02:21:34Z<p>Bot: AI generace (gemini-2.5-pro + Cache)</p>
<p><b>Nová stránka</b></p><div>{{K rozšíření}}<br />
{{Infobox - chemická sloučenina<br />
| název = Ethen<br />
| obrázek = Ethylene-2D-flat.png<br />
| velikost obrázku = 250px<br />
| popisek obrázku = Strukturní vzorec ethenu<br />
| obrázek2 = Ethylene-3D-vdW.png<br />
| velikost obrázku2 = 250px<br />
| popisek obrázku2 = Kalotový model molekuly ethenu<br />
| systematický název = Ethen<br />
| triviální název = Ethylen<br />
| sumární vzorec = C<sub>2</sub>H<sub>4</sub><br />
| molární hmotnost = 28,05 g/mol<br />
| vzhled = bezbarvý plyn<br />
| hustota = 1,178 kg/m<sup>3</sup> (plyn, 15 °C)<br />
| teplota tání = −169,2 °C (104,0 K)<br />
| teplota varu = −103,7 °C (169,5 K)<br />
| rozpustnost ve vodě = 3,5 mg/100 ml (17 °C)<br />
| další rozpouštědla = dobře rozpustný v [[ethanol]]u, [[diethylether]]u, [[aceton]]u<br />
| bod vzplanutí = −136 °C<br />
| teplota vznícení = 450 °C<br />
| registrační číslo CAS = 74-85-1<br />
| PubChem = 6325<br />
| SMILES = C=C<br />
}}<br />
'''Ethen''' (systematický název IUPAC), triviálně nazývaný také '''ethylen''', je nejjednodušší [[alken]]. Jedná se o [[uhlovodík]] se sumárním vzorcem C<sub>2</sub>H<sub>4</sub>. Jeho molekula se skládá ze dvou atomů [[uhlík]]u spojených [[dvojná vazba|dvojnou vazbou]] a čtyř atomů [[vodík]]u. Díky přítomnosti dvojné vazby patří mezi [[nenasycený uhlovodík|nenasycené uhlovodíky]] a je vysoce reaktivní.<br />
<br />
Za normálních podmínek je ethen bezbarvý, hořlavý [[plyn]] nasládlé vůně. V celosvětovém měřítku je nejprodukovanější organickou sloučeninou a představuje základní stavební kámen pro [[chemický průmysl]]. Jeho hlavním využitím je výroba [[polyethylen]]u, nejrozšířenějšího [[plast]]u na světě. Kromě toho má zásadní význam v [[biologie|biologii]] jako rostlinný [[hormon]] (fytohormon), který ovlivňuje procesy zrání plodů, stárnutí a opadávání listů.<br />
<br />
== 📜 Historie ==<br />
Objev ethenu je připisován německému chemikovi a lékaři [[Johann Joachim Becher|Johannu Joachimu Becherovi]], který jej v roce [[1669]] získal zahříváním [[ethanol]]u s [[kyselina sírová|kyselinou sírovou]]. V té době jej nazval "olejnatý plyn" (''oleum vini''). V roce [[1795]] skupina čtyř nizozemských chemiků (Deiman, Paets van Troostwijk, Bondt a Lauwerenburgh) zopakovala tento experiment a zjistila, že plyn reaguje s [[chlor]]em za vzniku olejovité kapaliny, 1,2-dichlorethanu. Tato reakce dala vzniknout termínu "olejnatý plyn" (francouzsky ''gaz oléfiant''), z něhož byl později odvozen název pro celou skupinu sloučenin – [[alken]]y (olefiny).<br />
<br />
Strukturu ethenu, konkrétně přítomnost dvojné vazby mezi atomy uhlíku, správně navrhl skotský chemik [[Archibald Scott Couper]] v roce [[1858]]. Průmyslový význam ethenu začal narůstat na počátku 20. století s rozvojem technologie [[polymerace]]. Během [[první světová válka|první světové války]] byl ethen používán k výrobě [[yperit|yperitu]] (hořčičného plynu) a také jako surovina pro syntetický [[ethanol]]. Skutečný boom nastal ve 30. letech 20. století s objevem výroby [[polyethylen]]u, což odstartovalo éru moderních plastů a učinilo z ethenu klíčovou průmyslovou chemikálii.<br />
<br />
== 🧪 Vlastnosti ==<br />
Vlastnosti ethenu jsou dány především přítomností dvojné vazby C=C. Tato vazba se skládá z jedné silné [[vazba sigma|vazby σ]] a jedné slabší [[vazba pí|vazby π]]. Právě vazba π je zdrojem vysoké reaktivity molekuly, protože je energeticky méně stabilní a snadno se štěpí, což umožňuje [[adiční reakce]].<br />
<br />
=== ⚛️ Fyzikální vlastnosti ===<br />
* '''Skupenství:''' Za standardních podmínek (teplota 0 °C, tlak 101,325 kPa) je ethen bezbarvý plyn.<br />
* '''Zápach:''' Má slabý, nasládlý, pižmový zápach.<br />
* '''Hustota:''' Je o něco lehčí než [[vzduch]] (hustota vzduchu je cca 1,225 kg/m³).<br />
* '''Rozpustnost:''' Ve [[voda|vodě]] je velmi málo rozpustný, ale dobře se rozpouští v organických rozpouštědlech, jako jsou [[aceton]], [[benzen]] nebo [[ethanol]].<br />
* '''Teploty přeměn:''' Bod varu je −103,7 °C a bod tání −169,2 °C.<br />
<br />
=== 🔬 Chemické vlastnosti ===<br />
Ethen je díky dvojné vazbě mnohem reaktivnější než [[alkan]]y. Typickými reakcemi jsou adice, polymerace a oxidace.<br />
<br />
* '''Adiční reakce:''' Jsou to reakce, při kterých dochází k zániku vazby π a navázání atomů nebo skupin na atomy uhlíku.<br />
** '''Hydrogenace:''' Adicí [[vodík]]u za přítomnosti [[katalyzátor]]u (např. [[platina|Pt]], [[palladium|Pd]], [[nikl|Ni]]) vzniká [[ethan]].<br />
: C<sub>2</sub>H<sub>4</sub> + H<sub>2</sub> → C<sub>2</sub>H<sub>6</sub><br />
** '''Halogenace:''' Reakcí s [[halogen]]y (např. [[chlor]]em, [[brom]]em) vznikají dihalogenderiváty. Reakce s bromovou vodou, při které dochází k jejímu odbarvení, se používá jako důkaz přítomnosti dvojné vazby.<br />
: C<sub>2</sub>H<sub>4</sub> + Br<sub>2</sub> → C<sub>2</sub>H<sub>4</sub>Br<sub>2</sub> (1,2-dibromethan)<br />
** '''Hydratace:''' Adicí [[voda|vody]] za vysoké teploty, tlaku a přítomnosti kyselého katalyzátoru (např. [[kyselina fosforečná|H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub>]]) vzniká [[ethanol]]. Jedná se o významný průmyslový proces.<br />
: C<sub>2</sub>H<sub>4</sub> + H<sub>2</sub>O → C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>OH<br />
** '''Hydrohalogenace:''' Adicí halogenovodíků (např. [[chlorovodík|HCl]]) vznikají halogenalkany.<br />
: C<sub>2</sub>H<sub>4</sub> + HCl → C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>Cl (chlorethan)<br />
<br />
* '''Polymerace:''' Je nejdůležitější reakcí ethenu. Molekuly ethenu (monomery) se za vysokého tlaku, teploty a přítomnosti katalyzátorů spojují do dlouhých řetězců (polymerů) za vzniku [[polyethylen]]u.<br />
: n C<sub>2</sub>H<sub>4</sub> → [–CH<sub>2</sub>–CH<sub>2</sub>–]<sub>n</sub><br />
<br />
* '''Oxidace:'''<br />
** '''Spalování:''' Ethen hoří na vzduchu světlým, čadivým plamenem za vzniku [[oxid uhličitý|oxidu uhličitého]] a [[voda|vody]].<br />
: C<sub>2</sub>H<sub>4</sub> + 3 O<sub>2</sub> → 2 CO<sub>2</sub> + 2 H<sub>2</sub>O<br />
** '''Katalytická oxidace:''' Reakcí s [[kyslík]]em na stříbrném katalyzátoru vzniká [[ethylenoxid]], další klíčová průmyslová chemikálie.<br />
** '''Mírná oxidace:''' Reakcí s chladným, zředěným roztokem [[manganistan draselný|manganistanu draselného]] (Bayerovo činidlo) dochází k oxidaci na [[ethylenglykol]] (ethan-1,2-diol). Fialový roztok se při reakci odbarví, což je další důkaz dvojné vazby.<br />
<br />
== ⚙️ Výroba ==<br />
=== 🏭 Průmyslová výroba ===<br />
Dominantní metodou průmyslové výroby ethenu je '''parní krakování''' (steam cracking) uhlovodíků. Tento proces probíhá za velmi vysokých teplot (750–950 °C) a nízkého tlaku. Jako surovina slouží lehké uhlovodíky, jako je [[ethan]], [[propan]], [[butan]], nebo kapalné frakce [[ropa|ropy]] jako [[nafta]] či [[plynový olej]].<br />
<br />
Při krakování dochází k tepelnému štěpení dlouhých uhlovodíkových řetězců na menší, nestabilní molekuly, především [[alken]]y (ethen, [[propen]]) a [[vodík]]. Směs produktů se následně ochladí a dělí pomocí frakční [[destilace]] při nízkých teplotách. Výroba ethenu je energeticky velmi náročná a je soustředěna do velkých petrochemických komplexů.<br />
<br />
=== 🔬 Laboratorní příprava ===<br />
V laboratorním měřítku se ethen nejčastěji připravuje '''dehydratací [[ethanol]]u'''. Reakce probíhá zahříváním ethanolu s koncentrovanou [[kyselina sírová|kyselinou sírovou]] nebo [[kyselina fosforečná|kyselinou fosforečnou]], které působí jako dehydratační činidlo. Kyselina odštěpí z molekuly ethanolu molekulu vody.<br />
: CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>OH → C<sub>2</sub>H<sub>4</sub> + H<sub>2</sub>O (za přítomnosti H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>, cca 170 °C)<br />
<br />
== 🏭 Využití ==<br />
Ethen je základní surovinou pro výrobu obrovského množství chemických produktů. Jeho globální produkce přesahuje 150 milionů tun ročně.<br />
* '''Výroba [[polyethylen]]u (PE):''' Přibližně 60 % veškeré produkce ethenu se spotřebuje na výrobu polyethylenu. Ten se vyrábí ve dvou hlavních formách: [[polyethylen s nízkou hustotou|LDPE]] (používaný na fólie, sáčky) a [[polyethylen s vysokou hustotou|HDPE]] (používaný na potrubí, lahve, kontejnery).<br />
* '''Výroba [[ethylenoxid]]u:''' Asi 15 % produkce ethenu směřuje na výrobu ethylenoxidu. Ten je meziproduktem pro syntézu [[ethylenglykol]]u, který je hlavní složkou nemrznoucích směsí do automobilů ([[fridex]]) a surovinou pro výrobu [[polyester]]ových vláken (PET).<br />
* '''Výroba 1,2-dichlorethanu:''' Z této látky se dále vyrábí [[vinylchlorid]], monomer pro výrobu [[polyvinylchlorid]]u ([[PVC]]), třetího nejrozšířenějšího plastu.<br />
* '''Výroba [[ethylbenzen]]u:''' Reakcí ethenu s [[benzen]]em vzniká ethylbenzen, který se dehydrogenuje na [[styren]]. Styren je monomerem pro výrobu [[polystyren]]u (PS).<br />
* '''Výroba [[ethanol]]u:''' Syntetická výroba ethanolu hydratací ethenu je významným průmyslovým procesem, i když část ethanolu se stále vyrábí [[kvašení|kvašením]] [[biomasa|biomasy]].<br />
* '''Další chemikálie:''' Ethen slouží také k výrobě [[acetaldehyd]]u, [[kyselina octová|kyseliny octové]] a dalších organických sloučenin.<br />
<br />
== 🌱 Biologický význam ==<br />
Ethen funguje jako [[fytohormon]], tedy rostlinný hormon, který reguluje mnoho aspektů růstu a vývoje rostlin. Na rozdíl od jiných hormonů je plynný, což mu umožňuje snadno se šířit vzduchem a ovlivňovat i sousední rostliny.<br />
* '''Zrání plodů:''' Ethen spouští a urychluje proces zrání u mnoha druhů ovoce (tzv. klimakterické plody), jako jsou [[jablko|jablka]], [[banán]]y nebo [[rajče|rajčata]]. Během zrání dochází ke změně barvy, textury, vůně a chuti. V komerčním pěstování se ovoce často sklízí nezralé a před distribucí se nechá dozrát v atmosféře s řízenou koncentrací ethenu.<br />
* '''Stárnutí (senescence):''' Podporuje stárnutí a odumírání rostlinných částí, například opadávání květů po opylení.<br />
* '''Opadávání listů (abscise):''' Na podzim hraje ethen roli při tvorbě oddělovací vrstvy u řapíku listu, což vede k jeho opadu.<br />
* '''Reakce na stres:''' Rostliny produkují ethen jako odpověď na různé stresové faktory, jako je sucho, zaplavení, mechanické poškození nebo napadení [[patogen]]y.<br />
<br />
Známé rčení "jedno shnilé jablko zkazí celý sud" je založeno právě na působení ethenu. Jablko, které je poškozené nebo přezrálé, uvolňuje zvýšené množství ethenu, který urychluje zrání a následně kažení ostatních jablek v jeho okolí.<br />
<br />
== ⚠️ Bezpečnost ==<br />
Ethen je extrémně hořlavý a jeho směsi se vzduchem jsou v koncentracích od 2,7 % do 36 % výbušné. Při manipulaci s ním je nutné zabránit vzniku jisker a kontaktu s otevřeným ohněm. Přestože není považován za toxický, ve vysokých koncentracích působí jako jednoduchý [[dusivý plyn]], protože vytlačuje [[kyslík]] ze vzduchu a může způsobit udušení. Může mít také mírné narkotické účinky.<br />
<br />
== 🤔 Pro laiky ==<br />
Představte si dva lidi (atomy uhlíku), kteří se drží za ruce. Pokud se drží jen jednou rukou, je to jako jednoduchá vazba v [[ethan]]u. Je to pevné spojení, ale každý má ještě volnou ruku na držení dalších lidí (atomů vodíku).<br />
<br />
Ethen je ale jiný. V něm se dva atomy uhlíku drží oběma rukama – to je naše '''dvojná vazba'''. Toto spojení je sice celkově silnější, ale jedna z těch rukou (vazba pí) je "natažená" a drží se slaběji než ta druhá. Je proto velmi snadné tuto slabší ruku "přerušit" a nabídnout ji někomu jinému, kdo jde kolem (například atomu bromu nebo další molekule ethenu).<br />
<br />
Právě tato ochota "pustit jednu ruku a chytit někoho nového" dělá ethen tak užitečným. V chemii se tomu říká '''reaktivita'''. Když se mnoho molekul ethenu chytí za ruce v dlouhém řetězu, vznikne [[plast]] zvaný [[polyethylen]]. Z něj se vyrábí igelitové sáčky, lahve na mléko nebo hračky. Ethen je tedy jako malá, ale nesmírně společenská a všestranná stavební kostka pro obrovský svět chemie a plastů.<br />
<br />
{{DEFAULTSORT:Ethen}}<br />
{{Aktualizováno|datum=18.12.2025}}<br />
[[Kategorie:Alkeny]]<br />
[[Kategorie:Uhlovodíky]]<br />
[[Kategorie:Plyny]]<br />
[[Kategorie:Fytohormony]]<br />
[[Kategorie:Průmyslové chemikálie]]<br />
[[Kategorie:Vytvořeno Gemini 2.5 Pro]]</div>InfopediaBot