C2H2 (Axetilen) là gì? Tính chất hóa học, tính chất vật lí, nhận biết, điều chế, ứng dụng của C2H2 (Axetilen)

C₂H₂ (Axetilen) là gì?

1. Định nghĩa Axetilen

- Định nghĩa: Axetilen là hiđrocacbon không no nằm strong dãy đồng đẳng của ankin.Axetilen là chất khí, không màu, không mùi, ít tan trong nước và nhẹ hơn không khí (d=26/29 ).

- Công thức phân tử: C₂H₂.

- Công thức cấu tạo:

- Danh pháp: Tên quốc tế: C₂H₂ được gọi là axetilen.

2. Tính chất vật lí của Axetilen

Axetilen là chất khí, không màu, không mùi, ít tan trong nước và nhẹ hơn không khí (d= 26/29 ).

3. Tính chất hóa học của Axetilen

3.1. Phản ứng cộng

- Cộng brom

Trong liên kết ba của phân tử axetilen có hai liên kém bền. Vì vậy, ta axetilen sẽ làm mất màu dung dịch brom tương tự etilen.

- Dẫn axetilen qua dung dịch brom màu da cam.

    + Hiện tượng: Dung dịch brom bị mất màu.

Axetilen có phản ứng cộng với brom trong dung dịch.

    + Sản phẩm mới sinh ra có liên kết đôi trong phân tử nên có thể cộng tiếp với một phân tử brom nữa:

    + Trong điều kiện thích hợp, axetilen cũng có phản ứng cộng với hiđro và một số chất khác.

- Cộng hiđro

- Cộng hiđro clorua

- Cộng nước (hiđrat hóa)

3.2. Phản ứng đime hóa và trime hóa

Hai phân tử axetilen có thể cộng hợp với nhau tạo thành vinylaxetilen

3.3. Phản ứng thế bằng ion kim loại

3.4. Phản ứng oxi hóa

- Axetilen là hiđrocacbon, vì vậy khi đốt, axetilen sẽ cháy tạo ra cacbon Đioxit và nước, tương tự metan và etilen.

- Axetilen cháy trong không khí với ngọn lửa sáng, tỏa nhiều nhiệt.

4. Điều chế Axetilen

- Phương pháp chính điều chế axetilen trong công nghiệp hiện nay là nhiệt phân metan ở nhiệt độ 15000 , phản ứng thu nhiệt mạnh:

- Nhiệt độ sôi của axetilen là -75 nên dễ được tách ra khỏi hỗn hợp với hiđro.

- Ở những nơi dầu khí chưa phát triển, người ta điều chế axetilen theo sơ đồ sau:

- Canxi cacbua sản xuất trong công nghiệp (từ vôi sống và than đá) là chất rắn màu đen xám, trước kia được dùng tạo ra C₂H₂ để thắp sáng vì vậy nó được gọi là “đất đèn”.

- Ngày nay, để điều chế một lượng nhỏ axetilen trong phòng thí nghiệm hoặc trong hàn xì, người ta vẫn thường dùng đất đèn.

- Axetilen điều chế từ đất đèn thường có tạp chất (H₂S, NH₃, PH₃,... ) có mùi khó chịu được gọi là mùi đất đèn.

5. Ứng dụng của Axetilen

- Khi axetilen cháy trong oxi, nhiệt độ ngọn lửa có thể lên tới nhiệt độ 3000. Vì vậy, axetilen được dùng làm nhiên liệu trong đèn xì oxi – axetilen để hàn cắt kim loại.

- Trong công nghiệp, axetilen là nguyên liệu để sản xuất poli(vinyl clorua) (dùng để sản xuất nhựa PVC), cao su, axit axetic và nhiều hóa chất khác.

- Lưu ý, khi sử dụng axetilen phải rất cẩn trọng vì khi nồng độ axetilen trong không khí từ 2,5% trở nên có thể gây cháy nổ.

6. Bài tập về Axetilen

Câu 1: Trong phòng thí nghiệm, người ta thu khí axetilen bằng phương pháp nào là tốt nhất trong các phương pháp sau:

A. Đẩy nước brom                                      

B. Đẩy không khí

C. Đẩy nước                                                        

D. Cả B và C

Câu 2: Trong số các chất: CH₄, C₂H₆, C₃H₈, C₂H₄, C₂H₂ thì chất nào có hàm lượng cacbon cao nhất?

A. C₂H₄               

B. C₃H₈                         

C. C₂H₂                         

D. C₂H₆

Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn V lít (đktc) khí axetilen thu được 7,2 g H₂O. Nếu cho tất cả sản phẩm cháy hấp thụ hết vào bình đựng nước vôi trong dư thì khối lượng của bình tăng m g. m có giá trị là:

A. 44,2 

B. 24,4  

C. 42,4 

D. 22,4