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

Có những phương pháp nào để điều chế axetilen? Ứng dụng của axetilen là gì? Các dạng bài tập về axetilen?… Trong nội dung bài viết dưới đây, hãy cùng DINHNGHIA.VN tìm hiểu chi tiết về chủ đề này nhé!

Tìm hiểu Axetilen là gì?

  • Axetilen được biết đến là một chất khí, không màu, không mùi, ít tan trong nước và nhẹ hơn không khí.
  • Axetilen có công thức cấu tạo: 𝐻−𝐶≡𝐶−𝐻, viết gọn 𝐻𝐶≡𝐶𝐻
  • Từ công thức cấu tạo của axetilen ta thấy: giữa hai nguyên tử cacbon có ba liên kết, còn gọi là liên kết ba. Trong lên kết ba có hai liên kết kém bền, dễ đứt lần lượt trong các phản ứng hóa học.
Tìm hiểu Axetilen là gì?
Tìm hiểu Axetilen là gì?

Các phương pháp điều chế axetilen phổ biến

Điều chế axetilen trong phòng thí nghiệm

Cách tiến hành

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

Phương trình phản ứng

𝐶𝑎𝐶2+2𝐻2𝑂→𝐶2𝐻2+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 không tinh khiết lắm.

Điều chế axetilen trong công nghiệp

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

𝐶𝑎𝐶2+2𝐻2𝑂→𝐶2𝐻2+𝐶𝑎(𝑂𝐻)2

Điều chế axetilen từ 𝐴𝑔2𝐶2

2𝐻𝐶𝑙+𝐴𝑔2𝐶2→2𝐴𝑔𝐶𝑙+𝐶2𝐻2

Điều chế axetilen từ etilen

Sử dụng dẫn xuất halogen của 𝐶2𝐻4 để điều chế 𝐶2𝐻2:

𝐶𝐻2=𝐶𝐻2+𝐶𝑙2→𝐶𝑙−𝐶𝐻2−𝐶𝐻2−𝐶𝑙

𝐶𝑙−𝐶𝐻2−𝐶𝐻2−𝐶𝑙+2𝑁𝑎𝑂𝐻→𝐶2𝐻5𝑂𝐻𝐶𝐻≡𝐶𝐻+2𝑁𝑎𝐶𝑙+𝐻2𝑂

Điều chế axetilen từ metan

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.

2𝐶𝐻4→𝐶2𝐻2+3𝐻2

Điều chế axetilen từ cacbon và hiđro

𝐶+𝐻2→𝐶2𝐻2

Các phương pháp điều chế axetilen phổ biến
Các phương pháp điều chế axetilen phổ biến

Ứng dụng của axetilen là gì?

  • Axetilen được dùng để sản xuất nhựa PVC, cao su
  • Axetilen dùng 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…
Ứng dụng của axetilen là gì?
Ứng dụng của axetilen là gì?

Một số bài tập về điều chế axetilen

Bài 1: Viết phương trình phản ứng điều chế 𝐶2𝐻2,𝐶2𝐻4 từ canxi cacbua.

Cách giải:

𝐶𝑎𝐶2+2𝐻2𝑂→𝐶𝑎(𝑂𝐻)2+𝐶2𝐻2

𝐶2𝐻2+𝐻2→𝐶2𝐻4

Bài 2: Trình bày phương pháp hóa học nhận biết các chất khí: 𝐶𝐻4,𝑆𝑂2,𝐶𝑂2,𝐶2𝐻2

Cách giải:

Cho lần lượt các khí đi qua dung dịch Brom:

  • Có 2 khí làm mất màu dung dịch Brom là 𝑆𝑂2 và 𝐶2𝐻2 (nhóm 1)

𝐶2𝐻2+𝐵𝑟2→𝐶2𝐻2𝐵𝑟4

𝑆𝑂2+𝐵𝑟2+𝐻2𝑂→𝐻2𝑆𝑂4+2𝐻𝐵𝑟

  • Có 2 khí không làm mất màu dung dịch Brom là 𝐶𝑂2 và 𝐶𝐻4 (nhóm 2)

Dẫn lần lượt 2 khí ở nhóm 1 qua dung dịch 𝐶𝑎(𝑂𝐻)2

  • Khí tạo kết tủa trắng là 𝑆𝑂2
  • Không có hiện tượng gì là 𝐶2𝐻2

𝑆𝑂2+𝐶𝑎(𝑂𝐻)2→𝐶𝑎𝑆𝑂3+𝐻2𝑂

Dẫn lần lượt 2 khí ở nhóm 2 qua dung dịch 𝐶𝑎(𝑂𝐻)2:

Khí tạo kết tủa trắng là 𝐶𝑂2
Không có hiện tượng gì là 𝐶𝐻4
𝐶𝑂2+𝐶𝑎(𝑂𝐻)2→𝐶𝑎𝐶𝑂3+𝐻2𝑂

Bài 3: Khi 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 𝑑𝐴/𝐻2=5. Hiệu suất chuyển hóa metan thành axetilen là bao nhiêu?

Cách giải:

Gọi a là số mol 𝐶𝐻4 đã dùng, b là số mol 𝐶𝐻4phản ứng

2𝐶𝐻4→𝐶2𝐻2+3𝐻2

b 𝑏2 3𝑏2

Sau phản ứng có:

𝐶𝐻4 (dư): a-b mol ; 𝐶2𝐻2:𝑏2𝑚𝑜𝑙; 𝐻2:3𝑏2𝑚𝑜𝑙

Giả thiết ta có:

16(𝑎−𝑏)+26(𝑏2)+2(3𝑏2)(𝑎−𝑏+𝑏2+3𝑏2)=2.(𝑑𝐴/𝐻2)

⇔16𝑎𝑎+𝑏=10

⇒8𝑎=5𝑎+5𝑏⇒𝑏𝑎=35=0,6

⇒ H% = 60%

Bài 4: Hỗn hợp X gồm 𝐶2𝐻2 và 𝐻2 có cùng số mol. Lấy 1 lượng hỗn hợp X cho qua chất xúc tác nung nóng,thu được hỗn hợp Y gồm 𝐶2𝐻4,𝐶2𝐻6,𝐶2𝐻2 và 𝐻2. Sục Y vào dung dịch brom dư thì khối lượng bình brom tăng 10.8 gam và thoát ra 4.48 lít hỗn hợp khí Z (đktc) có tỉ khối hơi so với 𝐻2 là 8.Tính thể tích oxi (đktc) cần để đốt cháy hỗn hợp Y?

Cách giải:

𝑚𝑋(𝑏𝑑)=𝑚𝑡+𝑚𝑍=10,8+2.8.0,2=14

mà 𝑛𝐶2𝐻2=𝑛𝐻2=0,5

Đốt cháy hỗn hợp Y thì cũng như đốt X

⇒𝑛𝑂2=1,5𝑚𝑜𝑙

⇒𝑉=33,6𝑙

DINHNGHIA.VN đã giới thiệu đến bạn các kiến thức tổng hợp về axetilen. Hy vọng rằng những thông tin trong bài viết đã giúp ích cho bạn trong quá trình học tập cũng như tìm hiểu về chủ đề điều chế axetilen. Chúc bạn luôn học tốt!

Leave a Reply

Your email address will not be published.