Tính chất hóa học của axetilen C₂H₂

I. Định nghĩa

- Định nghĩa: Axetilen là hiđrocacbon không no nằm strong dãy đồng đẳng của ankin.Axetilen là chất khí, không màu, không mùi, ít tan trong nước và nhẹ hơn không khí (d=26/29 ).

- Công thức phân tử: C₂H₂.

- Công thức cấu tạo: 

- Danh pháp

   + Tên quốc tế: C₂H₂ được gọi là axetilen.

II. Tính chất hóa học

1. Phản ứng cộng

- Cộng brom

Trong liên kết ba của phân tử axetilen có hai liên kém bền. Vì vậy, ta axetilen sẽ làm mất màu dung dịch brom tương tự etilen.

- Dẫn axetilen qua dung dịch brom màu da cam.

    + Hiện tượng: Dung dịch brom bị mất màu.

Axetilen có phản ứng cộng với brom trong dung dịch.

    + Sản phẩm mới sinh ra có liên kết đôi trong phân tử nên có thể cộng tiếp với một phân tử brom nữa:

    + Trong điều kiện thích hợp, axetilen cũng có phản ứng cộng với hiđro và một số chất khác.

- Cộng hiđro

- Cộng hiđro clorua

- Cộng nước (hiđrat hóa)

2. Phản ứng đime hóa và trime hóa

- Hai phân tử axetilen có thể cộng hợp với nhau tạo thành vinylaxetilen

3. Phản ứng thế bằng ion kim loại

4. Phản ứng oxi hóa

- Axetilen là hiđrocacbon, vì vậy khi đốt, axetilen sẽ cháy tạo ra cacbon Đioxit và nước, tương tự metan và etilen.

- Axetilen cháy trong không khí với ngọn lửa sáng, tỏa nhiều nhiệt.

III. Tính chất vật lí

- Axetilen là chất khí, không màu, không mùi, ít tan trong nước và nhẹ hơn không khí (d= 26/29 ).

IV. Điều chế

- Phương pháp chính điều chế axetilen trog công nghiệp hiện nay là nhiệt phân metan ở nhiệt độ 15000 , phản ứng thu nhiệt mạnh: Nhiệt độ sôi của axetilen là -75 nên dễ được tách ra khỏi hỗn hợp với hiđro.

- Ở những nơi dầu khí chưa phát triển, người ta điều chế axetilen theo sơ đồ sau:

- Canxi cacbua sản xuất trong công nghiệp (từ vôi sống và than đá) là chất rắn màu đen xám, trước kia được dùng tạo ra C₂H₂ để thắp sáng vì vậy nó được gọi là “đất đèn”.

- Ngày nay, để điều chế một lượng nhỏ axetilen trong phòng thí nghiệm hoặc trong hàn xì, người ta vẫn thường dùng đất đèn.

- Axetilen điều chế từ đất đèn thường có tạp chất (H₂S, NH₃, PH₃,... ) có mùi khó chịu được gọi là mùi đất đèn.

V. Ứng dụng

- Khi axetilen cháy trong oxi, nhiệt độ ngọn lửa có thể lên tới nhiệt độ 3000. Vì vậy, axetilen được dùng làm nhiên liệu trong đèn xì oxi – axetilen để hàn cắt kim loại.

- Trong công nghiệp, axetilen là nguyên liệu để sản xuất poli(vinyl clorua) (dùng để sản xuất nhựa PVC), cao su, axit axetic và nhiều hóa chất khác.

- Lưu ý, khi sử dụng axetilen phải rất cẩn trọng vì khi nồng độ axetilen trong không khí từ 2,5% trở nên có thể gây cháy nổ.