Nêu ứng dụng của axetilen?

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.

Hãy cùng Top lời giải tìm hiểu về Axetilen nhé!

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

a. 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.

b. 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 + H2 (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.

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

nhỗn 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)

b) Ta có hệ phương trình:

Giải hệ ta được y = 0,01 và x = 0,015

%VC2H4 = 0,015/0,025 x 100% = 60%; VC2H2 = 100% – 60% = 40%