[TÌM HIỂU] Phương Trình C2H2 H2O Và Những Điều Cần Biết

Mời bạn đọc cùng Huanluyenantoanlaodong tìm hiểu về Phương Trình C2H2 H2O.

Phương trình C2H2 H2O là gì?

Phương trình C2H2 H2O là phương trình hoá học mô tả quá trình hidrat hóa của axetilen (C2H2) trong môi trường axit, tạo ra acetaldehyd (CH3CHO). Phương trình này có ý nghĩa quan trọng trong công nghiệp hoá học, vì acetaldehyd là nguyên liệu để sản xuất nhiều hợp chất khác như axit axetic, etanol, anilin, paraldehyd.

Phương trình và điều kiện phản ứng

Phương trình hoá học của quá trình hidrat hóa axetilen là:

C2​H2​+H2​O→CH3​CHO

Điều kiện để phản ứng xảy ra là:

• Nhiệt độ: 80°C
• Xúc tác: Hg2
• Dung môi: H2SO4

Cách thực hiện phản ứng là sục khí axetilen vào nước đun nóng có xúc tác HgSO4 trong môi trường axit1234.

Hiện tượng nhận biết phản ứng là thấy có khí có mùi xốc thoát ra1.

Cơ chế và nguyên tắc cộng

Cơ chế của phản ứng hidrat hóa axetilen là:

Bước 1: Axetilen tác dụng với Hg2+  trong dung dịch H2SO4, tạo ra phức chuyển tiếp.

C2​H2  ​+  Hg2  →   C2​H2​Hg+

Bước 2: Phức chuyển tiếp tác dụng với nước, tạo ra acetaldehyd và tái sinh xúc tác.

C2​H2​Hg+  +  H2​O  →  CH3​CHO  +  Hg2+

Nguyên tắc cộng của phản ứng này là cộng theo quy tắc Mac-cop-nhi-cop, tức là nguyên tử hiđro (H) sẽ cộng vào nguyên tử cacbon © có số liên kết pi ít hơn, còn nguyên tử oxy (O) sẽ cộng vào nguyên tử cacbon có số liên kết pi nhiều hơn1.

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho phản ứng: C2H2 + H2O → A. A là hợp chất bền. A là?

A. CH2=CHO

B. HCH3CHO

C. CH3COOH

D. C2H5OH

Đáp án: B. HCH3CHO

Ví dụ 2: Điều kiện để xảy ra phản ứng hidrat hóa của axetilen là?

A. Nhiệt độ cao

B. Xúc tác HgSO4 trong môi trường axit

C. Nhiệt độ thấp

D. Nhiệt độ cao và xúc tác HgSO4 trong môi trường axit

Đáp án: D. Nhiệt độ cao và xúc tác HgSO4 trong môi trường axit

Ví dụ 3: Hidrat hóa axetilen thu được 4,4g CH3CHO. Khối lượng axetilen tham gia phản ứng là?

A. 2,6g

B. 5,2g

C. 1,3g

D. 3,9g

Đáp án: A. 2,6g

Tính chất hóa học của Axetilen 

Phản ứng cộng halogen (phản ứng halogen hóa)

• Cộng brom

CH ≡ CH + Br – Br → Br-CH = CH – Br

• Cộng clo

C₂H₂+ Cl₂ → C₂H₂Cl₂

• Phản ứng cộng hiđro (phản ứng hiđro hóa)

C₂H₂ + H₂→ C₂H₆

Điều kiện phản ứng xảy ra C₂H₂ và H₂: Nhiệt độ, xúc tác Niken

Lưu ý: Ngoài ra khi cho C₂H₂ tác dụng với H₂ ở điều kiện nhiệt độ chất xúc tác khác nhau cho sản phẩm khác nhau

C₂H₂ + H₂ → C₂H₄

• Phản ứng cộng axit

C₂H₂ + HCl → C₂H₃Cl (Nhiệt độ và xúc tác HgCl₂)

• Phản ứng cộng nước (phản ứng hiđrat hóa

C₂H₂ + H₂O → CH₃CHO (Nhiệt độ: 80 độ C Xúc tác: Hg²⁺ Dung môi: H₂SO₄)

• Phản ứng oxi hóa

Etilen cháy hoàn toàn tạo ra CO₂, H₂O và tỏa nhiều nhiệt:

C₂H₂ + 5/2O₂ → 2CO₂ + H₂O

Axetilen dùng để làm gì?

Sau đây sẽ là những ứng dụng của C₂H₂  trong thực tế. Cụ thể thì axetilen được dùng để sản xuất các hợp chất hóa học sau đây:

• Ứng dụng trong việc hàn xì. Axetilen là thành phần trong đèn oxi-axetilen thường được sử dụng để hàn và cắt kim loại. Chúng ta có thể thấy hoạt động này thường xuyên nhưng không phải ai cũng biết là trong đèn đỏ có chứa chất khí này. Hoạt động này sẽ giúp cho việc xây dựng, lắp ráp và uốn cắt kim loại dễ dàng hơn rất nhiều. 

• Ứng dụng tiếp theo của C₂H₂ đó là dùng làm nguyên liệu chế tạo các loại chất hóa học. 
• Axetilen được sử dụng phổ biến nhất là để sản xuất ra hợp chất poly hay còn gọi là sản xuất nhựa PVC cực kỳ phổ biến hiện nay.  

Cách điều chế Axetilen

Để điều chế ra C₂H₂ chúng ta sẽ có 3 cách sau đây. Đầu tiên là sử dụng canxi cacbua (hay còn được gọi với tên khác là đất đèn) và cho chúng phản ứng với nước theo phương trình phản ứng như sau:

CaC_{2 (đất đèn)} + 2H₂O → C₂H₂ + Ca(OH)₂

Cho cacbon tác dụng với hidro khi có hồ quang điện sẽ tạo ra C₂H₂ theo phương trình phản ứng:

2C + H₂ → C₂H₂ 

Cách thứ 3 là nhiệt phân metan (CH₄):

2CH₄ —15000°C→ C₂H₂ + 3H₂

Phân biệt axetilen, metan và etilen

Để phân biệt axetilen, metan và etilen, người ta sử dụng phương pháp nhận biết phổ biến như sau: 

Bước 1: Để phân biệt axetilen, metan và etilen, trước tiên chúng ta cần nắm rõ định tính chất riêng của từng chất cụ thể.

Bước 2: Lựa chọn thuốc thử phù hợp.

Bước 3: Trình bày phương pháp nhận biết axetilen, metan và etilen theo thứ tự các bước:

• Đánh số thứ tự các lọ chứa 3 loại hóa chất.
• Tiến hành nhận biết bằng thuốc thử.
• Ghi nhận hiện tượng xảy ra.
• Trình bày phương trình hóa học. 

Chất cần nhận	Loại thuốc thử	Hiện tượng	Phương trình hóa học
Metan (CH4)	Khí Clo	Mất màu vàng lục của khí Clo.	CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
Etilen (C2H4)	Dung dịch Brom	Mất màu vàng nâu của Dung dịch Brom.	C2H4 + Br2 → C2H4Br2
Axetilen (C2H2)	– Dung dịch Brom – AgNO3/NH3	– Mất màu vàng nâu của Dung dịch Brom. – Có kết tủa vàng	– C2H2 + Br2 → C2H2Br4 – C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 → 2NH4NO3 + C2Ag2

Phương trình C2H2 H2O là phương trình hoá học biểu diễn quá trình hidrat hóa của axetilen, tạo ra acetaldehyd. Huanluyenantoanlaodong hi vọng bài viết này hữu ích với bạn!