Axetilen (C2H2): Khám phá khái niệm, tính chất và những ứng dụng hấp dẫn

Axetilen là một chất khí đặc biệt và quan trọng trong lĩnh vực hóa học. Đây chính là một trong những loại hiđrocacbon đơn giản nhất, giúp ta hiểu rõ hơn về tác dụng và ứng dụng của nó. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá khái niệm, tính chất đặc trưng và những ứng dụng quan trọng nhất của axetilen (C2H2).

Khái niệm Axetilen

Axetilen (hay còn được gọi là Acetylene), là một loại hiđrocacbon đơn giản nhất và là loại hiđrocacbon có công thức phân tử C2H2. Đặc biệt hơn, axetilen còn là ankin đơn giản nhất. Điều đặc biệt của axetilen là nó không chỉ là chất khí mà còn không màu, không mùi và ít tan trong nước. Công thức phân tử của axetilen là C2H2, có khối lượng phân tử là 26. Cấu tạo phân tử của axetilen được biểu diễn bằng công thức H – C ≡ C – H, viết gọn HC ≡ CH.

Bạn đang xem: Axetilen (C2H2): Khám phá khái niệm, tính chất và những ứng dụng hấp dẫn

Đặc điểm cấu tạo của axetilen là giữa hai nguyên tử cacbon có 3 liên kết, được gọi là liên kết ba. Trong liên kết ba này có 2 liên kết kém bền, dễ bị đứt lần lượt trong các phản ứng hóa học hữu cơ. Đây là yếu tố quyết định tính chất hóa học đặc trưng của axetilen.

Tính chất vật lý của axetilen

Axetilen là một chất khí hoàn toàn không màu, không mùi, ít tan trong nước và nhẹ hơn không khí. Trong môi trường hiện nay, axetilen có thể có nhiều mùi khác nhau do các tạp chất gây nên.

Tính chất hóa học của axetilen

Với đặc điểm liên kết đặc trưng của mình, axetilen mang trong mình những tính chất hóa học đặc trưng. Ở đây, chúng ta sẽ tìm hiểu hai tính chất hóa học quan trọng của axetilen.

Cháy trong không khí (Tác dụng với oxi)

Khi cháy hoàn toàn, axetilen tạo ra khí cacbon đioxit và hơi nước, phản ứng tỏa nhiều nhiệt. Phản ứng cháy này có thể được biểu diễn bằng phương trình:

2C2H2 (k) + 5O2 (k) → 4CO2 (k) + 2H2O (h) (điều kiện nhiệt độ)

Một điểm đáng chú ý là khi cháy axetilen, số mol CO2 thu được lớn hơn số mol H2O.

Làm mất màu dung dịch brom

Do tính chất liên kết đặc trưng của axetilen, nó có khả năng làm mất màu dung dịch brom giống như etilen. Qua thí nghiệm, ta đã thấy hiện tượng này xảy ra khi dẫn axetilen qua dung dịch brom ban đầu có màu da cam. Phản ứng này cho thấy brom bị mất màu. Phương trình hóa học tương ứng là:

HC ≡ CH + Br2 → Br-CH=CH – Br (đibrometilen)

HC ≡ CH + 2Br2 → Br2CH-CHBr2 (tetrabrometan)

Trong điều kiện thích hợp, axetilen còn có thể tham gia phản ứng cộng với nhiều chất khác như H2, Cl2… Vì thế, axetilen có đóng góp vô cùng tích cực trong mặt hóa học khi được dùng để điều chế thành các hợp chất khác.

Axetilen có nguy hiểm không?

Câu trả lời là CÓ. Axetilen là một chất khí nguy hiểm, có thể gây ra những tác hại nghiêm trọng cho sức khỏe con người và tài sản nếu không được sử dụng và bảo quản đúng cách. Nguy hiểm của axetilen bao gồm:

• Nguy cơ cháy nổ: Axetilen là một chất khí dễ cháy và nổ. Khi axetilen cháy, ngọn lửa có nhiệt độ lên đến 3000 độ C, gây ra thiệt hại nặng nề về tài sản và con người.
• Nguy cơ độc hại: Khi nồng độ axetilen trong không khí vượt quá 2,5%, có thể gây ra các triệu chứng ngộ độc như buồn nôn, đau đầu, khó thở, chóng mặt, hôn mê, thậm chí tử vong.

Ứng dụng axetilen

Axetilen có vô số ứng dụng quan trọng trong thực tế. Nổi bật nhất, axetilen được sử dụng để sản xuất các hợp chất hóa học sau đây:

• Ứng dụng trong việc hàn xì: Axetilen làm nhiên liệu cho đèn xì oxi – axetilen, giúp hàn cắt kim loại. Việc này giúp cho việc xây dựng, lắp ráp và uốn cắt kim loại dễ dàng và nhanh chóng.
• Nguyên liệu sản xuất hóa chất: Axetilen là thành phần để sản xuất nhiều hóa chất quan trọng như nhựa PVC, cao su, axit axetic v.v.
• Nguyên liệu sản xuất các monome và polime: Axetilen được sử dụng để sản xuất các monome, từ đó tạo nên các polime khác, sợi tổng hợp, cao su, muối than v.v.
• Sản xuất axit axetic, rượu etylic và nhiều chất hóa học khác.
• Sử dụng làm nguyên liệu chế tạo các loại chất hóa học.

Phân biệt axetilen, metan và etilen

Để phân biệt axetilen, metan và etilen, ta thường sử dụng phương pháp nhận biết phổ biến. Dưới đây là một phương pháp nhận biết đơn giản:

Phản ứng của axetilen:

• Dung dịch brom: Mất màu dung dịch brom.
• AgNO3/NH3: Có kết tủa vàng.
• Phản ứng cộng với nhiều chất khác như H2, Cl2…

Phản ứng của metan:

• Khí Clo: Mất màu dung dịch khí Clo.
• Phản ứng cháy trong không khí.

Phản ứng của etilen:

• Dung dịch Brom: Mất màu dung dịch brom.
• Có khả năng phản ứng cộng với các chất khác như H2, Cl2…

Trên đây là những điều quan trọng về axetilen mà chúng ta cần biết. Từ khái niệm, tính chất và ứng dụng của nó, chúng ta có thể hiểu rõ hơn về loại chất khí này và sử dụng nó trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Đừng ngại ngần khám phá và áp dụng kiến thức này vào học tập và công việc!

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Công thức