Bài 3 trang 147 SGK Hóa Học 11
Viết phương trinh hoá học của các phản ứng từ axetilen và các chất vô cơ cần thiết điều chế các chất sau :
a] 1,2-đicloetan b] 1,1-đicloetan
c] 1,2-đibrometen d] buta-1,3-đien
e] 1,1,2-tribrometan
Quảng cáo
– Axetilen C2H2 là một hợp chất hóa học với công thức C₂H₂. Nó là một hydrocarbon và là alkin đơn giản nhất dùng để sản xuất poli [vinyl clorua], dùng sản xuất nhựa PVC và nhiều hóa chất khác
Tính chất vật lý của Axetilen C2H2
– Tính chất vật lý của Axetilen C2H2 là chất khí, không màu, không mùi, ít tan trong nước, nhẹ hơn không khí [d=26/29].
Công thức cấu tạo của Axetilen C2H2
– Công thức cấu tạo của Axetilen là có một liên kết ba giữa hai nguyên tử cacbon và liên kết đơn giữa hidro và cacbon.
* Công thức cấu tạo của axetilen như sau:
Tính chất hoá học của Axetilen C2H2
– Tính Chất hóa học của Axetilen C2H2 là tác dụng với Oxi O2, tác dụng với Brom Br2 và Trong điều kiện thích hợp, axetilen còn tham gia phản ứng cộng với nhiều chất khác như H2, Cl2
Axetilen tác dụng với Oxi
– Khi đốt trong không khí, axetilen cháy với ngọn lửa sáng, tỏa nhiều nhiệt
Axetilen tác dụng với dung dịch brom
Điều chế Axetilen C2H2 trong phòng thí nghiệm
Trong phòng thí nghiệm để điều chế Axetilen C2H2 người ta cho canxi cacbua phản ứng với nước. và phương pháp này cũng được áp dụng để điều chế Axetilen C2H2 trong công nghiệp. CÔng thức để điều chế C2H2 như sau
CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca[OH]2
2. Phương pháp hiện đại để điều chế axetilen hiện nay là nhiệt phân metan ở nhiệt độ cao, sau đó làm lạnh nhanh.
Ứng dụng của Axetilen C2H2
– Ứng Dụng của Axetilen C2H2 là dùng trong đèn xì oxi-axetilen dể hàn, cắt kim loại.
– Ngoài ra Axetilen C2H2 còn là nguyên liệu để sản xuất poli [vinyl clorua] dùng sản xuất nhựa PVC và nhiều hóa chất khác.
* Bảng so sánh metan CH4 , etilen C2H4 và axetilen C2H2
| Metan CH4 | Etilen C2H4 | Axetilen C2H2 | |
| Đặc điểm cấu tạo | Liên kết đơn | Một liên kết đôi | Một liên kết ba |
| Tính chất hóa học chung | Phản ứng cháy | Phản ứng cháy | Phản ứng cháy |
| Tính chất hóa học riêng | Phản ứng thế | Phản ứng cộng [tác dụng với 1 phân tử Br2] | Phản ứng cộng [tác dụng với 2 phân tử Br2] |
Bài tập về Axetilen
Bài 2 trang 122 sgk hoá 9: Cần bao nhiêu ml dung dịch brom 0,1M để tác dụng vừa đủ với:
a] 0,224 lít etilen ở điều kiện tiêu chuẩn.
b] 0,224 lít axetilen ở điều kiện tiêu chuẩn.
Lời giải bài 2 trang 122 sgk hoá 9:
a] Theo bài ra, ta có: nC2H4 = V/22,4 = 0,244/22,4 = 0,01 [mol]
– Phương trình phản ứng:
C2H4 + Br2 → C2H4Br2
1 mol 1 mol 1 mol
0,01 mol ? mol
– Theo PTPƯ: nBr2 = nC2H4 = 0,01 [mol]
⇒ VBr2 = n/CM = 0,01/0,1 = 0,1 [lít]
b] Theo bài ra, ta có: nС2H2 = 0,244/22,4 = 0,01 [mol]
С2H2 + 2Вr2 → C2H2Br4
1 mol 2 mol 1 mol
0,01 mol ? mol
– Theo PTPƯ: nBr2 = 2.nС2H2 = 2.0,01 = 0,02 [mol].
⇒ VBr2 = n/CM = 0,02/0,1 = 0,2 [lít].
Bài 3 trang 122 sgk hoá 9: Biết rằng 0,1 lít khí etilen [đktc] làm mất màu 50ml dung dịch brom. Nếu dùng 0,1 lít khí axetilen [đktc] thì có thể làm mất màu bao nhiêu ml dung dịch brom trên?
Lời giải bài 3 trang 122 sgk hoá 9:
– Phương trình phản ứng:
C2H4 + Br2 → C2H4Br2. [1]
C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4. [2]
– Từ PTPƯ [1] và [2] ta nhận thấy:
Tỉ lệ nC2H4 : nBr2 = 1:1
nC2H2 : nBr2 = 1:2
⇒ Số mol brom phản ứng với C2H2 gấp 2 lần C2H4, nên thể tích dung dịch brom tối đa mà C2H2 có thể làm mất màu sẽ gấp 2 lần thể tích dung dịch brom bị C2H4 làm mất màu:
⇒ VBr2 [bị C2H2 làm mất màu] = 50ml × 2 = 100ml.
⇒ Nếu dùng 0,1 lít axetilen thì có thể làm mất màu tối đa 100ml dung dịch brom.
Bài 4 trang 122 sgk hoá 9: Đốt cháy 28ml hỗn hợp khí metan và axetilen cần phải dùng 67,2ml khí oxi.
a] Tính phần trăm thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp.
b] Tính thể tích khí CO2 sinh ra.
[Các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất]
Lời giải Bài 4 trang 122 sgk hoá 9:
a] Gọi thể tích của CH4 và C2H2 lần lượt là x và y [ml].
– Theo bài ra, ta có: x + y = 28 [ml]. [*]
– Phương trình phản ứng:
– Theo PTPƯ [1] thì: VO2 = 2.VCH4 = 2x
theo PTPƯ [2] thì: VO2 = 2,5.VC2H2 = 2,5y
⇒ Tổng thể tích oxi cần dùng là: VO2 = 2x + 2,5y
– Mà theo bài ra, ta có: VO2 = 67,2 [ml]
⇒ 2x + 2,5y = 67,2 [ml] [**]
– Giải hệ PT [*] và [**] ta được: x = 5,6 [ml]; y = 22,4 [ml].
⇒ %VCH4 = [5,6/28]*.100% = 20%;
⇒ %VC2H2 = [22,4/28]*100% = 80%
hay %VC2H2 = 100% – %VCH4 = 100% – 20% = 80%.
b] Theo PTPƯ [1] thì: VCO2 = x.
Theo PTPƯ [2] thì: VCO2 = 2y.
⇒ Thể tích khí CO2 là: VCO2 = x + 2y = 5,6 + 2.22,4 = 50,4 [ml]
Bài 5 trang 122 sgk hoá 9:: Cho 0,56 lít [đktc] hỗn hợp khí gồm C2H4, C2H2 tác dụng hết với dung dịch brom dư, lượng brom đã tham gia phản ứng là 5,6g
a] Hãy viết phương trình hóa học.
b] Tính phần trăm thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp.
Lời giải bài 5 trang 122 sgk hoá 9:
a] Viết phương trình hóa học:
C2H4 + Br2 → C2H4Br2 [1]
C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4 [2]
b] Gọi số mol của C2H4 và C2H2 trong hỗn hợp lần lượt là x và y.
– Theo bài ra ta có: nhh = 0,56/22,4 = 0,025 mol.
⇒ x+ y = 0,025 [*]
– Theo bài ra lượng Brom tham gia PƯ là 5,6g, nên
⇒ nBr2 = 5,6/160 = 0,035 mol.
– Mà theo PTPƯ [1]: nBr2 [1] = nC2H4 = x [mol]
theo PTPƯ [2]: nBr2 [2] = 2.nC2H2 = 2y [mol]
Như vậy, ta có: x + 2y = 0,035 [**]
– Giải hệ PT [*] và [**] ta được: x = 0,015 [mol]; y = 0,01 [mol].
⇒ %VC2H4 = [0,015/0,025]*100% = 60%.
⇒ %VC2H2 = [0,001/0,025]*100% = 40%.
hay: %VC2H2 = 100% – 60% = 40%.
Giải bài tập về axetilen
Bài tập 1: Cần sử dụng bao nhiêu ml dung dịch brom 0,1M để có thể tác dụng vừa đủ với 0,224 lít axetilen tại điều kiện tiêu chuẩn.
Lời giải:
Từ đề ra, ta có: nC2H2 = V/22,4 = 0,244/22,4 = 0,01 [mol]
PTPƯ:
C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4
1 mol 2 mol 1 mol
0,01 mol ?mol
Theo PTPƯ ta được: nBr2 = 2.nC2H2 = 2.0,01 = 0,02 [mol]
VBr2 = n/CM = 0,02/0,1 = 0,2 [lít]
Bài tập 2: Biết rằng với 0,1 lít khí etilen [đktc] sẽ làm mất màu 50ml dung dịch brom. Vậy nếu dùng 0,1 lít khí axetilen [đktc] thì có thể làm mất màu bao nhiêu ml dung dịch brom trên?
Lời giải:
PTPƯ:
C2H4 + Br2 → C2H4Br2 [1]
C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4 [2]
Từ PTPƯ [1] và [2] ta thấy được
Tỷ lệ nC2H4 : nBr2 = 1:1
nC2H2 : nBr2 = 1:2
Vậy số mol của brom phản ứng với C2H2 sẽ gấp 2 lần C2H4 nên thể tích tối đa của dung dịch brom mà C2H2 có thể làm mất màu sẽ gấp 2 lần so với thể thích dịch brom đã bị mất màu bởi C2H4:
Thể tích brom tối đa bị mất màu bởi C2H2 là: 50 x 2 = 100ml
Bài tập 3: Đốt cháy 28ml hỗn hợp khí metan cùng axetilen cần phải sử dụng 67,2 ml khí oxi. Hãy:
a] Tính phần trăm thể tích của mỗi loại khí trong hỗn hợp
b] Tính thể tích của khí CO2 sinh ra
[Thể tích các khí đều được đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất]
Lời giải:
a] Gọi thể tích của CH4 và C2H2 lần lượt là a và b [ml]
Từ bài ra, ta có: a + b = 28 [ml] [*]
PTPƯ:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O [1]
1ml 2ml 1ml 2ml
aml 2aml aml
2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O [2]
2ml 5m 4ml 2ml
bml 2,5bml 2bml
Theo PTPƯ [1] ta được: VO2 = 2.VCH4 = 2a
Từ PTPƯ [2]: VO2 = 2,5.VC2H2 = 2,5b
Như vậy, tổng thể tích oxi cần dùng là VO2 = 2a + 2,5b
Mà theo bài ra, ta có được: VO2 = 67,2 [ml]
2a + 2,5b = 67,2 [ml] [**]
Giải hệ phương trình [*] và [**] ta được a = 5,6 [ml] và b = 22,4 [ml]
%VCH4 = [5,6/28].100% = 20%
%VC2H2 = [22,4/28].100% = 80%
b] Từ PTPƯ [1], ta có: VCO2 = a
PTPƯ [2] thì VCO2 = 2b
Vậy thể tích của khí CO2 là: VCO2 = a +2b = 5,6 + [2.22,4] = 50,4 [ml]
Bài tập củng cố
Bài 1: Hãy cho biết trong các chất sau: C2H4, C3H4, C2H6, C2H2.
a]Chất nào có liên kết 3 trong phân tử?
b]Chất nào làm mất màu dung dịch Brom?
Hướng dẫn giải:
a] C3H4, C2H2.
b] C2H4, C3H4, C2H2.
C2H4 + Br2 → C2H4Br2
C3H4 + Br2 → C3H4Br4
C2H2 + Br2 → C2H2Br4
Bài 2:
Có 3 bình, mỗi bình chứa 1 trong các khí sau: Metan, Axetilen, khí cacbonic. Đánh số A, B, C vào các bình này và tiến hành các thí nghiệm với từng chất khí
Kết quả thí nghiệm được ghi ở bảng sau:
| Thuốc thử | A | B | C |
| Dung dịch Brom | – | Mất màu | – |
| Dung dịch nước vôi trong | – | – | Vẩn đục |
Hãy cho biết 3 bình A, B, C chứa lần lượt những khí nào?
Đáp án:
Bình A chứa Metan
Bình B chứa axetilen
Bình C chứa cacbonic
Bài 3:
Đố cháy hoàn toàn 5,6l hỗn hợp khí Metan và axetilen cần dùng 13,44 l khí oxi. Tính % thể tích mỗi khí trong hỗn hợp?Tính thể tích mỗi khí sau phản ứng?
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O [1]
x 2x x
2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O [2]
y 2,5y 2y
Từ phản ứng [1], [2] và theo bài ra ta có hệ phương trình:
=>
%VCH4 = .100% = 20%
%VCO2 = .100% = 80%
VCO2 = x +2y = 1,12 + 2,4,48 =10,08l
Bài 4:
Cho 0,48 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 4,8 gam.
a] Hãy viết phương trình hoá học.
b] Tính phần trăm thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp.
Hướng dẫn:
Số mol hỗn hợp = 0,48 : 22,4 = 0,02 mol;
nBr2 = 4,8 : 160 = 0,03 mol.
Gọi x, y lần lượt là số mol của etilen và axetilen.
a] Phương trình hoá học:
C2H4 + Br2 → C2H4Br2
x x x mol
C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4
y 2y y mol
b] Ta có hệ phương trình:
; Giải hệ ta được y = 0,01 và x = 0,01
% = x 100% = 50%;
% = 100% – 50% = 50%
Axetylen
Axetylen [bắt nguồn từ từ tiếng Pháp acétylène /asetilɛn/],[2] còn được viết là a-xê-ty-len[2] [tên hệ thống: ethyne] là hợp chất hóa học với công thức C2H2. Nó là một hydrocarbon và là alkin đơn giản nhất.[3] Chất khí không màu này được sử dụng rộng rãi làm nhiên liệu và tổng hợp các hợp chất khác. Nó không ổn định ở dạng tinh khiết và do đó thường được để trong một dung dịch.[4] Acetylene tinh khiết không mùi, nhưng loại phổ biến trên thị trường thường có mùi do tạp chất.
Tính chất vật lý
Axetilen là chất khí, không màu, không mùi, ít tan trong nước,nhẹ hơn không khí[d=26/29].
Cấu tạo phân tử
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.
Tính chất hóa học
Phản ứng ôxi hóa [cháy]
Axetilen là hidrocacbon, vì vậy mỗi khi đốt, axetilen sẽ cháy tạo ra CO2 và nước[H2O], tương tự Metan và etilen, axetilen cháy trong không khí với ngọn lửa sáng, 3000 °C.
2C2H2 + 5O2 ——t⁰—> 4CO2 + 2H2O
Phản ứng cộng
Do Axetilen trong phân tư có liên kết pi nên có thể tham gia phản ứng cộng.[giống anken]
: 2.1: cộng halogen, cộng hidro halogen [HX, cộng hidro: Axetilen làm mất màu dung dịch Brom giống etilen
HC≡CH+ Br−Br——> Br−CH=CH-BrBr-HC=CH-Br+ Br-Br——>Br2CH-CHBr2:2.2: cộng cation Ag+ trong AgNO3 /NH3
các anken có liên kết ≡ đầu mạch như axetilen [anken-1-en] đểu có phản ứng cộng ion Ag+ tạo kết tủa vàng [không phải phản ứng tráng gương] [phân biệt anken-1-en vs các ankin cũng như các aken khác