Điều chế C2H2 trong phòng thí nghiệm

Câu hỏi: Điều chế C₂H₂ trong phòng thí nghiệm

Câu trả lời:

Trong phòng thí nghiệm và công nghiệp axetylen (C₂H₂) được điều chế bằng cách cho canxi cacbua (thành phần chính của đèn đất) phản ứng với nước.

CaC₂ + 2 NHÀ Ở₂O → C₂H₂ + Ca (OH)₂

Phương pháp hiện đại để điều chế axetilen ngày nay là nhiệt phân metan ở nhiệt độ cao, sau đó là làm lạnh nhanh.

Cùng với nhau Trường ĐH KD & CN Hà Nội tìm hiểu thêm về axetylen – C₂H₂ và các cách để điều chỉnh nó.

I. Tính chất vật lý của Axetilen

Axetilen là chất khí không màu, không mùi, ít tan trong nước. Axetilen nhẹ hơn không khí._{C2H2 / kk} = 26/29). Trọng lượng riêng của C₂H₂ bằng 1,097 kg / m³nóng chảy ở – 80,8 ° C, sôi ở – 84 ° C.

– Axetilen có công thức cấu tạo: (HC = CH), viết tắt (HC = CH).

– Từ công thức cấu tạo của axetilen ta thấy giữa hai nguyên tử cacbon có liên kết ba hay còn gọi là liên kết ba. Trong liên kết ba có hai liên kết kém bền dễ bị đứt trong các phản ứng hóa học.

II. Tính chất hóa học của axetilen

Ethylene có các phản ứng hóa học đặc trưng như đốt cháy, bổ sung, trùng hợp và hydrat hóa.

1. Phản ứng cháy của axetilen

– Axetilen cháy trong oxi tạo ra CO₂ và hơi nước, cũng như các hydrocacbon khác như metan và etylen.

2 C₂H₂ + 5O₂ (t °) → 4CO₂ + 2 NHÀ Ở₂O

2. Phản ứng cộng của axetilen

– Axetilen tham gia phản ứng cộng với halogen, hiđro halogenua (HCl, HBr,…), AgNO₃ trong môi trường NHỎ₃…

– Phản ứng cộng halogen:

HC≡CH + Br – Br → Br – CH = CH – Br

Br – CH = CH – Br + Br – Br → Br₂CH – CHBr₂

– Phản ứng với hiđro halogenua:

HC≡CH + HBr → CHỈ₂= CHBr

– Phản ứng cộng AgNO₃ trong môi trường NHỎ₃:

HC≡CH + AgNO₃ + NHỎ₃ + BẠN BÈ₂O → Ag – CC – Ag vàng + NHỎ₄KHÔNG₃

3. Sự trùng hợp của axetilen

– C . phân tử₂H₂ có thể kết hợp trong phản ứng trùng hợp để tạo thành polyme.

_NHC≡CH (t °, xt, p) → (–HC = CH–)_N

4. Phản ứng hiđrat hóa của axetilen

– Axetilen có phản ứng hiđrat hóa tạo thành sản phẩm cuối cùng là axit axetic theo sơ đồ sau:

HC≡CH + Họ₂O (NÓNG)₂VÌ THẾ₄) → H – CH = CH – H → CHỈ₃COOH

III.Các phương pháp điều chế axetilen thông dụng

Điều chế axetylen trong phòng thí nghiệm

Làm thế nào để tiến hành?

– Cho vài mẩu nhỏ canxi cacbua vào ống nghiệm chứa đầy 1ml nước rồi nhanh chóng đậy nút có gắn ống khí nhọn.

– Khí cháy sinh ra ở đầu ống nhọn.

Phương trình phản ứng

CaC₂ + 2 NHÀ Ở₂O → C₂H₂ + Ca (OH)₂

– Tuy nhiên, phương pháp điều chế này tỏa nhiều nhiệt, hàm lượng Canxi cacbua còn lẫn nhiều tạp chất nên phương pháp này thu được axetilen không được tinh khiết cho lắm.

Điều chế axetylen trong công nghiệp

– Trong công nghiệp, người ta điều chế axetilen bằng cách cho canxi cacbua phản ứng với nước

CaC₂ + 2 NHÀ Ở₂O → C₂H₂ + Ca (OH)₂

– Điều chế axetilen từ (Ag₂CŨ₂)

2HCl + Ag₂CŨ₂ → 2AgCl + C₂H₂

– Điều chế axetilen từ etilen

– Dùng dẫn xuất halogen của C₂H₄ để điều chế C₂H₂:

CHỈ CÓ₂= CHỈ₂ + Cl₂ → Cl-ON₂– CHỈ CÓ₂-Cl

BẬT₂– CHỈ CÓ₂-Cl + 2NaOH → CH = CH + 2NaCl + H₂O

– Điều chế axetilen từ metan

– Một phương pháp hiện đại hơn được sử dụng phổ biến hiện nay là chúng ta nhiệt phân metan ở nhiệt độ cao, sau đó làm lạnh nhanh.

2 CHỈ₄ → CŨ₂H₂ + 3 GIỜ₂

– Điều chế axetilen từ cacbon và hiđro

C + NGHE₂ → CŨ₂H₂

IV.Ứng dụng của axetilen

– Axetilen dùng để sản xuất nhựa PVC và cao su

Axetylen được sử dụng làm nhiên liệu trong ngọn đuốc oxy-axetylen để hàn hoặc cắt kim loại.

– Axetilen còn được dùng để sản xuất axit axetic, rượu etylic, v.v.

Đăng bởi: Trường ĐH KD & CN Hà Nội

Chuyên mục: Lớp 12, Hóa 12