Điều chế axetilen trong phòng thí nghiệm và Ứng dụng của axetilen

Tìm hiểu Axetilen là gì?

  • Axetilen được biết tới là một chất khí, ko màu, ko mùi, ít tan trong nước và nhẹ hơn ko khí.
  • Axetilen mang công thức cấu tạo: (H-Cequiv C-H), viết gọn (HCequiv CH)
  • Từ công thức cấu tạo của axetilen ta thấy: giữa hai nguyên tử cacbon mang ba liên kết, còn gọi là liên kết ba. Trong lên kết ba mang hai liên kết kém bền, dễ đứt tuần tự trong những phản ứng hóa học.

Những phương pháp điều chế axetilen phổ biến

Cách tiến hành

  • Cho vài mẩu nhỏ canxi cacbua vào ống thử đã đựng 1ml nước và đậy nhanh bằng nút mang ống dẫn khí đầu vuốt nhọn.
  • Đốt khí sinh ra ở đầu ống vuốt nhọn.

Phương trình phản ứng

(CaC_{2} + 2H_{2}O rightarrow C_{2}H_{2} + Ca(OH)_{2})

Tuy nhiên, phương pháp điều chế này sinh ra nhiều nhiệt, hàm lượng Canxi Cacbua cũng chứa nhiều tạp chất nên phương pháp này mang lại Axetilen ko tinh khiết lắm.

Trong công nghiệp người ta điều chế axetilen bằng cách cho canxi cacbua tác dụng với nước

(CaC_{2} + 2H_{2}O rightarrow C_{2}H_{2} + Ca(OH)_{2})

(2HCl + Ag_{2}C_{2} rightarrow 2AgCl + C_{2}H_{2})

Sử dụng dẫn xuất halogen của (C_{2}H_{4}) để điều chế (C_{2}H_{2}): 

(CH_{2}=CH_{2} + Cl_{2} rightarrow Cl-CH_{2}-CH_{2}-Cl)

(Cl-CH_{2}-CH_{2}-Cl + 2NaOH overset{C_{2}H_{5}OH}{rightarrow}CHequiv CH + 2NaCl + H_{2}O)

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

(2CH_{4} rightarrow C_{2}H_{2}+ 3H_{2})

(C + H_{2} rightarrow C_{2}H_{2})

Ứng dụng của axetilen là gì? 

  • Axetilen được sử dụng để sản xuất nhựa PVC, cao su
  • Axetilen sử dụng làm nhiên liệu trong đèn xì oxi-axetilen để hàn hay cắt kim loại.
  • Axetilen cũng được sử dụng để sản xuất axit axetic, rượu etylic…

Một số bài tập về điều chế axetilen

Bài 1: Viết phương trình phản ứng điều chế (C_{2}H_{2}, C_{2}H_{4}) từ canxi cacbua.

(CaC_{2} + 2H_{2}O rightarrow Ca(OH)_{2} + C_{2}H_{2})

(C_{2}H_{2} + H_{2} rightarrow C_{2}H_{4})

Bài 2: Trình bày phương pháp hóa học nhận mặt những chất khí: (CH_{4}, SO_{2}, CO_{2}, C_{2}H_{2})

Cho tuần tự những khí đi qua dung dịch Brom:

  • Với Hai khí làm mất màu dung dịch Brom là (SO_{2}) và (C_{2}H_{2}) (nhóm 1)

(C_{2}H_{2} + Br_{2} rightarrow C_{2}H_{2}Br_{4})

(SO_{2} + Br_{2} + H_{2}O rightarrow H_{2}SO_{4} + 2HBr)

  • Với Hai khí ko làm mất màu dung dịch Brom là (CO_{2}) và (CH_{4}) (nhóm 2)

Dẫn tuần tự Hai khí ở nhóm Một qua dung dịch (Ca(OH)_{2})

  • Khí tạo kết tủa trắng là (SO_{2})
  • Ko mang hiện tượng gì là (C_{2}H_{2})

(SO_{2} + Ca(OH)_{2} rightarrow CaSO_{3} + H_{2}O)

Dẫn tuần tự Hai khí ở nhóm Hai qua dung dịch (Ca(OH)_{2}):

  • Khí tạo kết tủa trắng là (CO_{2})
  • Ko mang hiện tượng gì là (CH_{4})

(CO_{2} + Ca(OH)_{2} rightarrow CaCO_{3} + H_{2}O)

Bài 3: Lúc điều chế axetilen bằng phương pháp nhiệt phân nhanh metan thu được hỗn hợp A gồm axetien, hidro và một phần metan chưa phản ứng. Biết (d_{A/H_{2}} = 5). Hiệu suất chuyển hóa metan thành axetilen là bao nhiêu?

Gọi a là số mol (CH_{4}) đã sử dụng, b là số mol (CH_{4})phản ứng 

(2CH_{4} rightarrow C_{2}H_{2} + 3H_{2})

b (frac{b}{2}) (frac{3b}{2}) 

Sau phản ứng mang:

(CH_{4}) (dư): a-b mol ; (C_{2}H_{2}: frac{b}{2}, mol); (H_{2}: frac{3b}{2}, mol)

Giả thiết ta mang: 

(16(a-b) + 26(frac{b}{2}) + frac{2(frac{3b}{2})}{(a-b + frac{b}{2} + frac{3b}{2})} = 2.(d_{A/H2}))

(Leftrightarrow frac{16a}{a+b} = 10)

(Rightarrow 8a = 5a + 5b Rightarrow frac{b}{a} = frac{3}{5} = 0,6)

(Rightarrow) H% = 60% 

Bài 4: Hỗn hợp X gồm (C_{2}H_{2}) và (H_{2}) có cùng số mol. Lấy Một lượng hỗn hợp X cho qua chất xúc tác nung nóng,thu được hỗn hợp Y gồm (C_{2}H_{4},C_{2}H_{6},C_{2}H_{2}) và (H_{2}). Sục Y vào dung dịch brom dư thì khối lượng bình brom tăng 10.8 gam và xoát ra 4.48 lít hỗn hợp lúć Z (đktc) có tỉ khối tương đối so với (H_{2}) là 8.Tính thể tích oxi (đktc) cần để đốt cháy hỗn hợp Y?

(m_{X, (bd)}= m_{t} + m_{Z} = 10,8 + 2.8.0,2 = 14)

mà (n_{C_{2}H_{2}} = n_{H_{2}} = 0,5)

Đốt cháy hỗn hợp Y thì cũng như đốt X 

(Rightarrow n_{O_{2}} = 1,5, mol)

(Rightarrow V = 33,6 l)

Xem chi tiết qua video:

Leave a Comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *