Ứng dụng của Axetilen

Ứng dụng của Axetilen được VnDoc sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Hóa học lớp 9. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.

Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.

Câu hỏi: Nêu ứng dụng của Axetilen?

Trả lời:

Hiện nay Acetylen có rất nhiều ứng dụng trong đời sống và áp dụng trong công nghiệp sản xuất của chúng ta. Dưới đây là những ứng dụng của axetilen.

+ Trước hết, ứng dụng của axetilen có công dụng hàn xì. Nó là thành phần trong đèn oxi-axetilen dùng để hàn và cắt kim loại. Đây là một ứng dụng vô cùng cần thiết của loại khí này. Giúp cho quá trình xây dựng, lắp ráp và sử dụng kim loại, uốn cắt kim loại trở nên dễ dàng hơn rất nhiều.

+ Thứ 2, ứng dụng của C₂H₂ đó chính là thành phần nguyên liệu dùng để chế tạo các loại chất hóa học. Khí hóa học khác quan trọng hơn trong cuộc sống và sản xuất của chúng ta.

Cụ thể nhất, ứng dụng của axetilen dùng để sản xuất ra hợp chất poly hay còn gọi là sản xuất nhựa PVC để chế tạo ra các loại dụng cụ từ nhựa cần thiết sử dụng trong đời sống sinh hoạt và sản xuất hằng ngày của con người chúng ta.

A. Lý thuyết về Axetilen

1. Axetilen là gì?

Axetilen hay Acetylene, với tên hệ thống là Ethyne là một hợp chất hóa học có công thức là C₂H₂. Là một hidrocacbon đồng thời cũng là ankin đơn giản nhất.

Đây là loại chất có mức phổ biến khá rộng rãi làm nhiên liệu và còn dùng để tổng hợp các hợp chất khác. C₂H₂ không tồn tại ở dạng tinh khiết hoàn toàn mà được để trong một dung dịch.

Công thức cấu tạo của C₂H₂: H – C ≡ C- H; viết gọn HC ≡ CH. Qua công thức cấu tạo, ta còn thấy được rằng: trong phân tử Axetilen có một liên kết ba giữa hai nguyên tử cacbon .

2. Những tính chất đặc trưng của Axetilen

Tính chất vật lý

Nó là chất khí không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí, dễ bắt cháy và ít tan trong nước. Có tỉ trọng đối với không khí là D= 26/29. Tuy nhiên trên thị trường có nhiều loại có mùi là do tạp chất gây ra.

Tính chất hóa học

+ Phản ứng cháy (tác dụng với oxi)

Cũng giống như các hidrocacbon khác như metan, etilen,… axetilen cháy trong oxi tạo ra cacbonic và hơi nước.

2C₂H₂ + 5O₂ (DK: t°) → 4CO₂ + 2H₂O

+ Phản ứng cộng của axetilen

Axetilen tham gia phản ứng cộng với halogen, hidro halogenua (HCl, HBr,…), AgNO₃ trong môi trường amoniac…

- Phản ứng cộng với halogen:

HC≡CH + Br–Br → Br–CH=CH–Br

Br–CH=CH–Br + Br–Br → Br₂CH–CHBr₂

- Phản ứng cộng với hidro halogen:

HC≡CH + HBr → CH₂=CHBr

- Phản ứng cộng với bạc nitrat trong môi trường NH₃

HC≡CH + AgNO₃ + NH₃ + H₂O → Ag–C≡C–Ag _{↓ màu vàng} + NH₄NO₃

+ Phản ứng trùng hợp

Các phân tử C₂H₂ có thể kết hợp với nhau trong phản ứng trùng hợp và tạo thành polime.

nHC≡CH (DK: t°, xt, p) → (–HC=CH–)_n

+ Phản ứng hidrat hóa

Axetilen tham gia phản ứng hidrat hóa có xúc tác axit sulfuric để tạo thành sản phẩm cuối cùng là axit axetic theo sơ đồ sau:

HC≡CH + H₂O_(H2SO4) → H–CH=CH–H → CH₃COOH

+ Phản ứng cộng

HC≡CH + Br₂ → Br-CH=CH—Br (đibrometilen)

HC≡CH + 2 Br₂ → Br₂CH-CHBr₂ (tetrabrometan)

3. Điều chế Axetilen

Cách điều chế axetilen trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp là dùng canxi cacbua (CaC₂) – thành phần chính của đèn phản ứng với nước.

CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂ + Ca(OH)₂

C₂H₂ có thể được điều chế từ C và H₂ khi có hồ quang điện:

2C + H_{2 (hồ quang điện)} → C₂H₂

Hiện nay, phương pháp hiện đại để điều chế C₂H₂ là nhiệt phân CH₄ ở nhiệt độ cao.

2CH₄ → C₂H₂ + 3H₂ (Điều kiện: 1500°C)

4. Cách bảo quản khí Axetilen an toàn

+ Hạn chế các hư hại vật lý

+ Bảo quản ở khu riêng, cách xa các chất khác, tránh các nguồn nhiệt, nguồn bắt cháy,…

+ Bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát và thông thoáng

+ Có rào chắn che đậy và bảng hiệu cảnh báo.

B. Bài tập luyện tập

Bài tập 1: Đốt cháy hoàn toàn 11,2 lit khí hỗn hợp metan và axetilen. Lấy toàn bộ khí CO₂ sinh ra cho vào dung dịch Ca(OH)₂ dư thu được 60g kết tủa. Tính % số mol của hai khí ban đầu.

Bài giải

n_{hỗn hợp} = = 0,5 mol

- Đặt x là số mol của CH₄ và y là số mol C₂H₂

- Phương trình số mol hỗn hợp: x + y = 0,5 (1)

- Phương trình phản ứng cháy xảy ra:

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O (I)

1                     1 mol

x                  x mol

2C₂H₂ + 5O₂ → 4CO₂ + 2H₂O (II)

2                      4 mol

y                        y mol

Số mol CO₂ ở phương trình (I), (II): x + 2y (mol)

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

1                          1 mol

x + 2y x + 2y mol

- Ta có phương trình khối lượng kết tủa CaCO₃: 100. (x + 2y) = 60 (2)

Từ (1) và (2) => x = 0,4mol, y = 0,1mol

- Phần trăm số mol hai khí ban đầu:

%CH₄ = 0,8 .100% = 80%

%C₂H₂ = 20%

Bài tập 2: Cho 0,56 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm C₂H₄, C₂H₂ tác dụng hết với dung dịch brom dư, khối lượng brom đã tham gia phản ứng là 5,6 gam.

a) Hãy viết phương trình hoá học.

b) Tính phần trăm thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp.

Bài giải

Số mol hỗn hợp = 0m56 : 22,4 = 0,025 mol; số mol Br₂ = 5,6 : 160 = 0,035 mol.

Gọi x, y lần lượt là số mol của etilen và axetilen.

a) Phương trình hoá học:

C₂H₄ + Br₂ → C₂H₄Br₂

P.ư:    x           x           x (mol)

C₂H₂ + 2Br₂ → C₂H₂Br₄

P.ư:       y        2y               y (mol)

-------------------------------

Ngoài Ứng dụng của Axetilen đã được VnDoc giới thiệu, mời các bạn cùng tham khảo thêm Chuyên đề Hóa học lớp 9, Trắc nghiệm Hóa học 9, Lý thuyết môn Hóa học lớp 9 để hoàn thành tốt chương trình học THCS.