Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về phản ứng cộng giữa axetilen và dung dịch axit clohidric để tạo thành vinyl clorua (C2H3Cl). Đây là một phản ứng quan trọng trong lĩnh vực hóa học và chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về cách thực hiện phản ứng này và tính chất của axetilen.
1. Phản ứng Axetilen ra vinyl clorua
Phản ứng cộng của axetilen với axit clohidric có thể được biểu diễn bằng phương trình sau: C2H2 + HCl → C2H3Cl. Đây là một phản ứng cộng quan trọng, trong đó hai chất ban đầu kết hợp để tạo thành sản phẩm mới.
2. Điều kiện phản ứng C2H2 tác dụng HCl
Để thực hiện phản ứng axetilen tác dụng với axit clohidric, cần có một số điều kiện nhất định. Nhiệt độ và xúc tác HgCl2 được sử dụng trong quá trình này. Quá trình phản ứng diễn ra ở nhiệt độ cao (150 – 200°C) và xúc tác HgCl2 giúp tăng tốc quá trình phản ứng.
3. Cách thực hiện phản ứng C2H2 tác dụng HCl
Để thực hiện phản ứng giữa axetilen và axit clohidric, chúng ta có thể dẫn hai khí C2H2 và HCl vào một bình có chứa xúc tác HgCl2 ở nhiệt độ cao (150 – 200°C). Quá trình phản ứng sẽ diễn ra trong bình và tạo ra sản phẩm vinyl clorua (C2H3Cl).
4. Tính chất hóa học của Axetilen
4.1. Phản ứng cộng
Cộng brom
Phản ứng cộng của axetilen với brom có thể diễn ra theo cơ chế sau:
CH ≡ CH + Br – Br → Br-CH = CH – Br
Sản phẩm của phản ứng này chứa liên kết đôi trong phân tử, cho phép nó tiếp tục cộng với một phân tử brom khác:
Br-CH = CH – Br + Br – Br → Br2CH-CH-Br2
Cộng clo
Phản ứng cộng của axetilen với clo tạo ra vinyl clorua (C2H2Cl2):
C2H2 + Cl2 → C2H2Cl2
Phản ứng cộng hiđro
Phản ứng cộng của axetilen với hiđro tạo ra etan (C2H6):
C2H2 + H2 → C2H6
Điều kiện phản ứng này yêu cầu nhiệt độ và sự hiện diện của xúc tác Niken. Lưu ý rằng nếu thực hiện phản ứng này ở nhiệt độ và xúc tác khác nhau, sản phẩm sẽ khác nhau. Ví dụ: C2H2 + H2 → C2H4
Phản ứng cộng axit
Phản ứng axetilen với axit clohidric tạo ra vinyl clorua (C2H3Cl), trong đó cần có nhiệt độ và xúc tác HgCl2:
C2H2 + HCl → C2H3Cl
Phản ứng cộng nước
Phản ứng cộng của axetilen với nước tạo ra anđehit axetic (CH3CHO), với điều kiện nhiệt độ (80 độ C), xúc tác (Hg2+) và dung môi (H2SO4):
C2H2 + H2O → CH3CHO
4.2. Phản ứng đime hóa và trime hóa
Hai phân tử axetilen có thể cộng hợp với nhau để tạo thành vinylaxetilen. Quá trình này được gọi là đime hóa. Ngoài ra, axetilen cũng có thể trime hóa để tạo thành benzen.
Đime hóa:
2CH≡CH → CH2=CH−C≡CH (Nhiệt độ xúc tác)
(Vinyl axetilen)
Trime hóa:
3CH≡CH → C6H6
4.3. Phản ứng oxi hóa
Axetilen có khả năng oxi hóa, tạo ra cacbon Đioxit và nước, tương tự như metan và etilen. Khi axetilen cháy trong không khí, ta nhìn thấy ngọn lửa sáng và cảm nhận được lượng nhiệt phát ra.
Phản ứng oxi hóa:
C2H2 + 5/2O2 → 2CO2 + H2O
5. Bài tập vận dụng liên quan
Cùng thử giải một số bài tập liên quan đến phản ứng axetilen và các vấn đề liên quan.
Câu 1: Khí X có tỉ khối đối với oxi là 0,8125. Khí X là:
A. C2H2.
B. C2H4.
C. C2H6.
D. CH4.
Câu 2: Phương pháp hiện đại để điều chế axetilen hiện nay là:
A. nhiệt phân etilen ở nhiệt độ cao.
B. nhiệt phân benzen ở nhiệt độ cao.
C. nhiệt phân canxi cacbua ở nhiệt độ cao.
D. nhiệt phân metan ở nhiệt độ cao.
Câu 3: Một hiđrocacbon ở thể khí thường được dùng làm nhiên liệu để hàn cắt kim loại, đó là:
A. metan.
B. etilen.
C. axetilen.
D. etan.
Câu 4: Cho sơ đồ chuyển hóa sau:
X + H2O → Y + Z
Y + O2 → T + H2O
T + Z → CaCO3 + H2O
X, Y, Z, T lần lượt là:
A. CaC2, CO2, C2H2, Ca(OH)2.
B. CaC2,C2H2, CO2, Ca(OH)2
C. CaC2, C2H2, Ca(OH)2, CO2.
D. CO2, C2H2, CaC2, Ca(OH)2.
Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn 1 mol khí axetilen thì cần bao nhiêu lít không khí (các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn, biết rằng oxi chiếm 20% thể tích không khí)?
A. 300 lít.
B. 280 lít.
C. 240 lít.
D. 120 lít.
Câu 6: Cho hai chất axetilen (C2H2) và benzen (C6H6), hãy chọn nhận xét đúng trong các nhận xét sau:
A. Hai chất đó khác nhau về công thức phân tử và giống nhau về công thức đơn giản nhất.
B. Hai chất đó giống nhau về công thức phân tử và khác nhau về công thức đơn giản nhất.
C. Hai chất đó khác nhau về công thức phân tử và khác nhau về công thức đơn giản nhất.
D. Hai chất đó có cùng công thức phân tử và cùng công thức đơn giản nhất.
Câu 7: Phát biểu nào sau đây đúng?
A. Dãy đồng đẳng ankin có công thức chung là CnH2n-2.
B. Các hiđrocacbon no đều có công thức chung là CnH2n+2.
C. Công thức chung của hiđrocacbon thơm là CnH2n-6.
D. Các chất có công thức đơn giản nhất là CH2 đều thuộc dãy đồng đẳng anken.
Thông qua bài viết này, chúng ta đã tìm hiểu về phản ứng giữa axetilen và axit clohidric. Hy vọng rằng thông tin này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về quá trình phản ứng và tính chất hóa học của axetilen. Để biết thêm thông tin, bạn có thể tìm hiểu tại Văn Phòng Tuyển Sinh Y Dược Hà Nội. Chúc bạn học tập tốt!
