Mục lục bài viết
1. Phương trình phản ứng C2H2 tác dụng H2O:
C2H2 + H2O -> CH3CHO
-Điều kiện để phản ứng C2H2 ra CH3CHO
Điều kiện xảy ra phản ứng trên khi Nhiệt độ: 80 độ C Xúc tác: Hg2+ Dung môi: H2SO4
-Cách thực hiện phản ứng C2H2 ra CH3CHO
Để thực hiện phản ứng ta tiến hanh Cho axetilen tác dụng với nước.
2. Tìm hiểu về CH3CHO:
2.1. Khái niệm:
Andehit axetic hay axetaldehyt (etanal) là một trong những andehit quan trọng nhất, xuất hiện phổ biến trong tự nhiên và được sản xuất với quy mô lớn trong công nghiệp.
Anđehit axetic có công thức CH3CHO, đôi khi cũng được viết là MeCHO (Me cho metyl).
2.2. Tính chất vật lý của anđehit axetic:
Là chất lỏng không màu, có mùi trái cây, hăng, dễ bay hơi và có nhiệt độ sôi 20 độ Tan vô hạn trong nước Tương đối độc, có thể tạo thành hỗn hợp nổ với không khí trong khoảng nhiệt độ từ 4 đến 57% có thể phân hủy
Anđehit axetic có công thức hóa học là CH3CHO hoặc C2H4O
2.3. Nguồn gốc:
Axetanđehit là CH3CHO. Chất này được Sheele phát hiện vào năm 1774. Khi ông cho mangan đioxit đen (MnO2) phản ứng với axit sunfuric và rượu.
Cấu trúc của acetaldehyde được giải thích bởi Liebig vào năm 1835, người đã sản xuất acetaldehyde tinh khiết bằng cách oxy hóa rượu eylic bằng cromic. Do có khả năng phản ứng hóa học cao nên acetaldehyde là sản phẩm hóa học trung gian cực kỳ quan trọng của công nghệ hữu cơ.
Acetaldehyde tham gia vào nhiều quá trình sinh học. Nó là một chất quan trọng trong quá trình lên men rượu. Có thể tách từ nước hoa quả, dầu ăn, cà phê khô…v.v.
Các quy trình khác nhau để sản xuất acetaldehyd có sẵn trên thị trường, chẳng hạn như khử hydro và oxy hóa rượu etylic, tổng hợp nước của axetylen, oxy hóa một phần hydrocacbon và oxy hóa trực tiếp từ ethylene.
Ví dụ: Axetanđehit dùng để sản xuất axit axetic, anhiđrit axetic, n-butylandehit, n-butanol, 2-etylhexanol, etylaxetat, clorat, piridin…
Tuy nhiên, những sản phẩm này được điều chế bằng các phương pháp khác thuận lợi hơn: axit axetic bằng phương pháp cacbonyl hóa metanol, n-butyl aldehyde/n-butanol thông qua quá trình hydroformyl hóa propile.
2.4. Tính chất hóa học:
Phản ứng tráng gương, tráng bạc: Đây là một trong những phản ứng đặc trưng nhất của anđehitPhản ứng với bạc nitrat và amoniac
Tạo ra bạc, amoni nitrat và amoni axetat khi được phép sử dụng với bạc nitrat và amoniac
4AgnO3 + CH3CHO + 5NH3 → 4Ag + 3CH3COONH4 + 3NH4NO3
Phản ứng tương tự với đồng(II) hiđroxit
Phản ứng với CuOH2 tạo ra axit axetic và nước, đồng(I) oxit
2CH3CHO + Cu(OH)2 → CH3COOH + Cu2O + 2H2O
Phản ứng với NaOH
Khi phản ứng với đồng(II) oxit và natri hydroxit để tạo ra natri axetat, nước và đồng(I) oxit
CH3CHO + NaOH + 2Cu(OH)2 → CH3COONa + 3H2O + Cu2O
Phản ứng với H2 để tạo ra etanol
CH3CHO + H2 → CH3CH2OH
2.5. Công dụng của andehit axetic:
Nó tham gia vào nhiều quá trình sinh học, Là chất quan trọng trong quá trình lên men rượu. Có thể được phân lập từ nước trái cây hoặc dầu ăn, cà phê khô, v.v. Andehit axetic được sản xuất thương mại như khử hydro và oxy hóa rượu etylic hoặc tổng hợp nước của axetylen, oxy hóa một phần hydrocacbon và oxy hóa trực tiếp etylen.
Ví dụ, nó được sử dụng trong sản xuất axit axetic, n-butylanderua, anhydrit axetic, n-butanol, 2-etylhexanol, clorat, etyletan, pyridin, v.v.
Tuy nhiên, các sản phẩm này thường được điều chế bằng các phương pháp khác tiện lợi hơn như sản xuất axit axetic bằng phương pháp cacbonyl hóa metanol, sử dụng andanol-butnylaldehyd để tạo thành andanol-butnylaldehyd. Cách điều chế axit axetic từ anđehit: Cho CH3CHO tác dụng với đồng hiđroxit theo phản ứng
2CH3CHO + Cu(OH)2 → CH3COOH + 2H2O + Cu2O
3. Tìm hiểu về H2O:
3.1. Khái niệm:
Phân tử nước là hợp chất được tạo thành từ hai nguyên tố H và O. Chúng được trộn lẫn với nhau theo tỷ lệ 2 phần hydro và 1 phần oxy. Công thức hóa học của nước là H2O.
3.2. Tính chất vật lý:
Ở trạng thái lỏng, nước tinh khiết không có dạng nhất định, không màu, không mùi, không vị.
Môi trường ở 100ºC, (ở áp suất khí quyển là 760 mmHg (1 atm).
Đông đặc ở 00C gọi là nước đá, khác với nước đá khô là CO2 đông đặc lại.
Khối lượng riêng của nước (ở 4 °C) là 1 g/ml (hoặc 1 kg/lít).
Nước là dung môi phân cực có thể hòa tan được nhiều chất tan có cực khác nhau ở cả thể rắn ở thể khí như đường, muối ăn, axit, khí hiđroclorua, khí amoniac…
Tính dẫn điện: Trên thực tế, nước tinh khiết (nước cất) không dẫn điện. Nước thông thường chứa nhiều chất hòa tan. Độ dẫn điện của nước thông thường phụ thuộc vào tổng lượng muối trong nước, bản chất của muối và nhiệt độ của nước. Nước có tính ưa nước cao thường có tính dẫn điện mạnh.
Dẫn nhiệt: nước có khả năng dẫn nhiệt tốt.
3.3. Tính chất hóa học:
Nước phản ứng với kim loại
– Nước có thể phản ứng với một số kim loại ở nhiệt độ thường như: Li, Na, K, Ca.. tạo thành bazơ và H2.
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
2K + 2H2O → 2KOH + H2
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
Nước tác dụng với oxit bazơ
Nước phản ứng với oxit bazơ để tạo thành bazơ tương ứng. Dung dịch bazơ làm xanh quỳ tím.
Na2O + H2O → 2NaOH
CaO + H2O → Ca(OH)2
Nước tác dụng với oxit axit
Nước phản ứng với oxit axit để tạo thành axit tương ứng. Dung dịch axit làm quỳ tím hóa đỏ.
SO2 + H2O → H2SO3
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4
3.4. Vai trò của nước trong đời sống và sản xuất:
Nước đóng vai trò vô cùng quan trọng trong cuộc sống của chúng ta. Một số vai trò quan trọng của nước có thể kể đến như:
Hòa tan nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể sống
Tham gia vào nhiều quá trình hóa học quan trọng trong cơ thể con người, hoạt động thực tế.
Nước phục vụ sinh hoạt, phục vụ sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, xây dựng, giao thông…
– Bảo vệ nguồn nước, sử dụng nước tiết kiệm là nghĩa vụ của mỗi chúng ta. Không xả rác xuống ao, hồ, kênh chính…, xử lý nước thải sinh hoạt, nước sạch công nghiệp trước khi thải ra môi trường
4. Bài tập vận dụng liên quan và lời giải:
Câu 1. Axetilen có tính chất vật lý nào sau đây:
A. là chất khí không màu, không mùi, ít tan trong nước, nặng hơn không khí.
B. là chất khí không màu, không mùi, ít tan trong nước, nhẹ hơn không khí.
C. là chất khí không màu, không mùi, tan trong nước, nhẹ hơn không khí .
D. là chất khí không màu, mùi hắc, ít tan trong nước, nặng hơn không khí.
Đáp án B
Giải thích:
Axetilen có tính chất vật lý
B. là chất khí không màu, không mùi, ít tan trong nước, nhẹ hơn không khí.
Câu 2. Cấu tạo phân tử axetilen gồm bao nhiêu liên kết:
A. hai liên kết đơn và một liên kết ba.
B. hai liên kết đơn và một liên kết đôi.
C. một liên kết ba và một liên kết đôi.
D. hai liên kết đôi và một liên kết ba.
Đáp án A
Câu 3. Phương pháp hiện đại để điều chế axetilen hiện nay là phương pháp nào sau đây:
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.
Đáp án D
Câu 4. Hãy cho biết Phản ứng nào trong các phản ứng sau không tạo ra axetilen?
A. Ag2C2 + HCl →
B. CH4
C. Al4C3 + H2O→
D. CaC2 + H2O→
Đáp án C
Ag2C2 + 2HCl → C2H2 + 2AgCl
2CH4 → C2H2↑+ H2↑
Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3↓ + 3CH4↑
CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2
Câu 5. Khi dẫn khí etilen vào dung dịch Brom dư đựng trong ống nghiệm có quan sát thấy hiện tượng gì?
A. màu của dung dịch brom nhạt dần, có chất kết tủa
B. màu của dung dịch brom nhạt dần, có chất lỏng không tan chìm xuống đáy ống nghiệm
C. màu của dung dịch brom nhạt dần, có khí thoát ra
D. màu của dung dịch brom không thay đổi
Đáp án B
Giải thích:
Phương trình phản ứng xảy ra
CH2=CH2 + Br2 → CH2Br-CH2Br
(màu nâu đỏ) (không màu)
Vậy hiện tượng xảy ra khi dẫn khí etilen qua bình đựng dung dịch brom dư là dung dịch nhạt màu dần.
Câu 6. Cho một loại đất đèn chứa 80% CaC2 nguyên chất vào một lượng nước dư, thu được 4,48 lít khí (đktc). Hãy cho biết Khối lượng đất đèn đem dùng là bao nhiêu:
A. 12,8 gam
B. 10,24 gam
C. 16 gam
D. 17,6 gam
Đáp án C
Giải thích:
Số mol etilen là: nC2H2 = 4,48 / 22,4 = 0,2 (mol)
CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2
0,2 0,2
mCaC2 = 0,2 * 64 = 12,8 (gam)
mđất đèn = 12,8 / 80.100 = 16 (gam)
Câu 7. Phương pháp hiện đại để điều chế axetilen hiện nay là phương pháp nào sau đây:
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.
Đáp án D
Giải thích:
Phương pháp hiện đại để điều chế axetilen hiện nay là nhiệt phân metan ở nhiệt độ cao.
2CH4 → C2H2 + 3H2 (nhiệt độ 1500oC, làm lạnh nhanh).
