Axetilen C2H2là gì?
– Axetilen là một hợp chất hóa học nằm trong dãy đồng đẳng Ankadien với công thức hóa học là C2H2. Nó là một hidrocacbon và là ankin đơn giản nhất.
– Trong thực tế, axetilen không tồn tại ở dạng tinh khiết mà tồn tại ở dạng dung dịch.
– Công thức cấu tạo của axetilen: H – C ≡ C – H (viết gọn HC ≡ CH).
Cấu trúc phân tử của axetilen
– Một số tên gọi khác: Acetylene, Ethyne (tên hệ thống IUPAC).
Lịch sử phát hiện axetilen
– Axetilen được phát hiện lần đầu vào năm 1836. Khi Edmund Davy đang thử nghiệm với cacbua kali thì một trong những phản ứng hóa học của ông đã tạo ra một loại khí dễ bắt lửa và đó chính là khí axetilen ngày nay.
– Năm 1859, Marcel Morren đã thành công tạo ra axetilen bằng cách sử dụng các điện cực cacbon để tạo ra một hồ quang điện trong một bầu khí quyển của hidro. Điện hồ quang làm xói mòn các nguyên tử cacbon khỏi các điện cực và liên kết chúng với các nguyên tử hidro, hình thành nên các phân tử axetylen. Ông gọi đó là khí hydro hoá carbon.
– Đến năm 1860, axetilen được tái xuất hiện bởi nhà hóa học người Pháp Marcellin Berthelot. Ông đặt tên cho nó là “acétylène”. Khí axetilen thương mại có thể có mùi hôi do các tạp chất trong nó, phổ biến nhất là hydrogen sulfide và phosphine.
Tính chất đặc trưng của axetilen C2H2
1/ Tính chất vật lí
– Axetilen là chất khí không màu, không mùi, dễ bắt cháy và tan kém trong nước.
– Tỉ trọng của axetilen với không khí là D= 26/29 và nó nhẹ hơn không khí.
2/ 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.
2 C2H2 + 5 O2 (t°) → 4 CO2 + 2 H2O
– 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 (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)
Cách điều chế axetilen
1/ Trong phòng thí nghiệm
– Cho vài mẩu nhỏ canxi cacbua vào ống nghiệm đã đựng sẵn 1ml nước, sau đó đậy nhanh lại bằng nút có ống dẫn khí và đầu vuốt nhọn. Đốt khí sinh ra ở đầu ống vuốt nhọn.
– Phương trình phản ứng
CaC2 + H2O → C2H2 + Ca(OH)2
Phương pháp này sinh ra một lượng nhiệt lớn, hàm lượng canxi cacbua chứa nhiều tạp chất (H2S, NH3, PH3,…) nên axetilen tạo ra không tinh khiết lắm.
