Axetilen là hợp chất hóa học có nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất công nghiệp. Vậy Axetilen là gì? Hợp chất này có những tính chất ra sao, được điều chế như thế nào và liệu chúng có độc không ? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu thông qua bài viết dưới đây các bạn nhé
1. Axetilen C2H2 là gì?
Axetilen có công thức hóa học được viết dưới dạng C2H2. Là một hợp chất hóa học nằm trong dãy đồng đẳng Ankadien. Đồng thời nó cũng là một hidrocacbon và là ankin đơn giản nhất.
Trong thực tế, C2H2 không tồn tại ở dạng tinh khiết mà tồn tại ở dạng dung dịch.
Công thức cấu tạo của Axetilen: H – C ≡ C – H
Tên gọi khác: Acetylene, Ethyne
2. Tìm hiểu lịch sử phát hiện axetilen
Axetilen được tìm thấy lần đầu vào năm 1836. Lúc đó Edmund Davy đang làm thí nghiệm với cacbua kali thì một trong những phản ứng hóa học của ông sinh ra loại khí dễ bắt lửa và đó chính là khí Axetilen.
Đến năm 1859, Marcel Morren đã tạo ra Axetilen thành công bằng phương pháp dùng các điện cực cacbon để tạo ra một hồ quang điện trong một bầu khí quyển của hidro. Chính 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.
Cho đến năm 1860, axetilen ra đời lần nữa bởi nhà hóa học người Pháp Marcellin Berthelot. Ông đặt tên cho nó là “acétylène”
3. Những tính chất đặc trưng của axetilen C2H2
3.1 Tính chất vật lí
Đặc điểm ngoại quan của C2H2 là chất khí không màu, không mùi. Đặc biệt dễ cháy và tan kém trong nước.
Tỉ trọng của nó với không khí là D= 26/29 và nhẹ hơn không khí.
3.2 Tính chất hóa học
– Phản ứng cháy
Do là hidrocacbon khác nên Axetilen cháy trong oxi tạo ra cacbonic và hơi nước.
2 C2H2 + 5 O2 (t°) → 4 CO2 + 2 H2O
– Phản ứng cộng
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.
– 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
HC≡CH + H2O(H2SO4) → H–CH=CH–H → CH3COOH
4. Cách điều chế axetilen là gì?
4.1 Điều chế C2H2 trong phòng thí nghiệm
Cho Canxi Cacbua vào ống nghiệm chứa 1ml nước. Tiếp theo đậy nhanh lại bằng nút có ống dẫn khí và đầu vuốt nhọn. Đốt cho khí sinh ra ở đầu ống vuốt nhọn.
Phương trình phản ứng:
CaC2 + H2O → C2H2 + Ca(OH)2
Nhược điểm của cách này là sinh ra một lượng nhiệt lớn, do Canxi Cacbua chứa nhiều tạp chất nên Axetilen tạo ra không tinh khiết.
4.2 Sản xuất C2H2 trong công nghiệp
Hiện nay phương pháp chính để điều chế Axetilen là nhiệt phân metan ở nhiệt độ 15000 độ C. Do nhiệt độ sôi của Axetilen là -75 độ C do đó nó có thể dễ dàng được tách ra khỏi hỗn hợp với hidro.
– Phương trình nhiệt phân metan (CH4)
2 CH4 → C2H2 + 3 H2
– Cho cacbon tác dụng với khí hidro khi có hồ quang điện:
2 C + H2 (hồ quang điện) → C2H2
– Điều chế axetilen từ Ag2C:
2 HCl + Ag2C → 2 AgCl + C2H2
– Cho canxi cacbua tác dụng với axit sunfuric:
CaC2 + H2SO4 → C2H2 + CaSO4
5. Những ứng dụng của axetilen trong đời sống, sản xuất công nghiệp
Làm nguyên liệu sản xuất các monome để chế tạo nhiều loại polime khác, ví dụ như sợi tổng hợp, cao su, muội than,…
Dùng làm nhiên liệu trong đèn xì oxi-axetilen (khi được tác dụng với oxy) để hàn, cắt kim loại.
Sản xuất axit axetic, rượu etylic….
Ngoài ra còn tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng mà dùng Axetilen có độ tinh khiết khác nhau:
– Khí C2H2 có độ tinh khiết 98% dùng hàn cắt.
– Khí Axetilen 2.6, 2.8 có độ tinh khiết 99.6%, 99.8%: dùng nhiều trong phòng thí nghiệm, nghiên cứu, bệnh viện,…
6. Axetilen có độc không và những lưu ý khi dùng Axetilen để an toàn ?
Trường hợp tiếp xúc khí C2H2 dưới 2,5% trong khoảng dưới 1 giờ thì con người sẽ an toàn.
Giả sử nồng độ axetilen vượt quá mức phép: Nạn nhân sẽ cảm thấy buồn nôn, tức ngực, khó thở, đau đầu, đi không vững, da tái xanh, tổ thương phổi, hôn mê. Còn nếu để chúng tiếp xúc với da sẽ gây nên tình trạng phát ban.
Do Acetilen là chất dễ cháy nổ nên cần được bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát, tránh nguồn nhiệt trực tiếp và các loại hóa chất khác. Song song đó nơi lưu trữ cần có rào chắn an toàn. Trang bị đầy đủ bảng hiệu một cách cẩn thận để tránh nhầm lẫn với các loại hóa chất khác.
XEM THÊM THÔNG TIN LIÊN QUAN
- ĂN MÒN ĐIỆN HÓA LÀ GÌ ? TỔNG HỢP BIỆN PHÁP CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI
- AXIT LÀ GÌ ? TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA AXIT – ỨNG DỤNG QUAN TRỌNG
