Cấu Tạo Phân Tử, Tính Chất Vật Lý Và Hóa Học Của Etilen (C2H4)

Etilen (C2H4) là nguyên liệu để điều chế polietilen – một chất dùng trong công nghiệp chất dẻo. Ngoài ra etilen còn nhiều ứng dụng quan trọng khác. Vậy etilen có cấu tạo phân tử như thế nào? Tính chất vật lý và hóa học của etilen là gì? Trong bài viết hôm nay, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu cấu tạo, tính chất và ứng dụng của etilen các bạn nhé!

Xem thêm:

• Tính chất vật lý và hóa học của metan
• Tính chất vật lý và hóa học của axetilen
• Tính chất vật lý và hóa học của benzen

Tóm tắt nội dung

• Cấu tạo phân tử, tính chất vật lý và hóa học của Etilen
  • I. Cấu tạo phân tử của etilen
  • II. Tính chất vật lý của etilen
  • III. Tính chất hóa học của etilen
    • 1. Phản ứng cháy của etilen
    • 2. Phản ứng cộng của etilen
    • 3. Phản ứng trùng hợp của etilen
    • 4. Những phản ứng hóa học khác của etilen
  • IV. Ứng dụng của etilen
• Giải bài tập về etilen

Cấu tạo phân tử, tính chất vật lý và hóa học của Etilen

I. Cấu tạo phân tử của etilen

Etilen có công thức phân tử là C2H4. Nguyên tử khối của C2H4 bằng 28 g/mol. Trong phân tử C2H4, mỗi nguyên tử C liên kết với 2 nguyên tử H. Hai nguyên tử C liên kết với nhau bằng một liên kết đôi.

Tronng liên kết đôi giữa C=C, có 1 liên kết kém bền. Liên kết này dễ bị đứt ra trong các phản ứng hóa học.

tinh-chat-vat-ly-va-hoa-hoc-cua-etilen

II. Tính chất vật lý của etilen

Etilen là một chất khí không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí và ít tan trong nước nhưng tan nhiều trong ete và nhiều dung môi hữu cơ. Etilen nhẹ hơn không khí, tỉ khối dC2H4/kk = 28/29.

III. Tính chất hóa học của etilen

Etilen có những phản ứng hóa học đặc trưng như phản ứng cháy, phản ứng cộng và phản ứng trùng hợp.

1. Phản ứng cháy của etilen

C2H4 cháy trong oxi tạo ra khí cacbonic và hơi nước.

C2H4 + 3O2 (t°) → 2CO2 + 2H2O

2. Phản ứng cộng của etilen

Etilen có phản ứng cộng vào liên kết đôi với halogen, H2 và axit.

C2H4 + Br2 → C2H4Br2

C2H4 + H2 → C2H6

C2H4 + HBr → C2H5Br

3. Phản ứng trùng hợp của etilen

Ở điều kiện thích hợp (nhiệt độ, áp xuất, xúc tác), các phân tử C2H4 có thể kết hợp với nhau tạo thành phân tử có kích thước và phân tử khối lớn hơn, gọi là polietilen.

Phản ứng trên được gọi là phản ứng trùng hợp. Polietilen là chất rắn, không tan trong nước, không độc. Polietilen là nguyên liệu quan trọng trong ngành công nghiệp chất dẻo.

4. Những phản ứng hóa học khác của etilen

– Tác dụng với KMnO4:

3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3C2H5(OH)2 + 2KOH + 2MnO2

– Phản ứng thế với Cl2, Br2 ở nhiệt độ cao:

CH2=CH2 + Cl2 → CH2=CHCl + HCl

IV. Ứng dụng của etilen

Etilen có nhiều ứng dụng quan trọng như làm nguyên liệu để sản xuất polietilen – PE, poli(vinyl clorua) – PVC… những chất quan trọng trong ngành sản xuất chất dẻo.

Những ứng dụng của etilen

ung-dung-cua-etilen

Ngoài ra, etilen cũng dùng để sản xuất nhiều hóa chất quan trọng khác như rượu etylic, axit axetic, đicloetan… và kích thích quả mau chín.

Giải bài tập về etilen

Câu 1. Hãy tính số liên kết đơn, liên kết đôi giữa những nguyên tử cacbon trong phân tử các chất sau:

a) CH3 – CH3

b) CH2 = CH2

c) CH2 = CH – CH = CH2

Bài làm:

Số liên kết đơn và liên kết đôi giữa các nguyên tử cacbon là:

a) CH3 – CH3: có 1 liên kết đơn

b) CH2 = CH2: có 1 liên kết đôi

c) CH2 = CH – CH = CH2: có 1 liên kết đơn và 2 liên kết đôi

Câu 2. Điền từ thích hợp “có” hoặc “không” vào các cột sau:

Có liên kết đôi	Làm mất màu dung dịch brom	Phản ứng trùng hợp	Tác dụng với oxi
Metan
Etilen

Bài làm:

Có liên kết đôi	Làm mất màu dung dịch brom	Phản ứng trùng hợp	Tác dụng với oxi
Metan	Không	Không	Không	Có
Etilen	Có	Có	Có	Có

Câu 3. Hãy nêu phương pháp hoá học loại bỏ khí etilen có lẫn trong khí metan để thu đuợc metan tinh khiết.

Bài làm:

Dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch nước brom dư, khí etilen tác dụng với dung dịch brom và bị giữ lại. Thu lấy khí còn lại, ta được khí metan tinh khiết.

CH2=CH2 + Br2 → Br-CH2-CH2-Br

Câu 4. Để đốt cháy 4,48 lít khí etilen C2H4 cần phải dùng:

a) Bao nhiêu lít oxi?

b) Bao nhiêu lít không khí chứa 20% thể tích oxi?

Biết thể tích các khí đo ở đktc.

Bài làm:

C2H4 + 3O2 (t°) → 2CO2 + 2H2O

a) Ta có số mol của C2H4 là:

nC2H4 = 4,48/22,4 = 0,2 (mol)

Theo phương trình hóa học, ta có:

nO2 = 3nC2H4 = 3 x 0,2 = 0,6 (mol)

Thể tích khí oxi cần dùng là:

VO2 = 0,6 x 22,4 = 13,44 (lít)

b) Thể tích không khí chứa 20% thể tích O2 cần dùng là:

Vkk = 13,44 x 100/20 = 67,2 (lít)

Đánh giá bài viết