Axetilen là gì? Những ứng dụng trong thực tế

Ghi chú: Tài liệu trích dẫn

Trong chương trình Hóa học của bậc trung học, chúng ta sẽ được làm quen với một đồng đẳng ankan đó chính là axetilen. Chất này được sử dụng khá phổ biến trong đời sống cũng như các ngành công nghiệp. Tuy nhiên, không phải ai cũng nhớ được mảng kiến thức này. Vậy hãy cùng nhắc lại một chút xem Axetilen là gì cũng như tính chất vật lý, hóa học và ứng dụng của chúng.

Axetilen là gì?

Axetilen là gì?

Để tìm hiểu sâu hơn về các tính chất cũng như ứng dụng, điều đầu tiên mà chúng ta cần phải biết đó là axetilen là chất gì?

Axetilen hay còn được gọi với tên khác là Acetylene và tên hệ thống IUPAC là Ethyne. Chúng là một hợp chất hóa học thuộc dãy đồng đẳng Ankadien. Công thức phân tử của chất này là C2H2. Axetilen chính là một hidrocacbon và cũng là một ankin đơn giản nhất.

Chất này tồn tại trong thực tế không phải ở dạng tinh khiết mà tồn tại ở dạng dung dịch. Công thức cấu tạo của chúng là: H – C ≡ C – H; viết gọn lại là: HC ≡ CH.

Từ công thức cấu tạo phía trên có thể thấy rằng trong phân tử Axetilen có tồn tại một liên kết ba giữa hai nguyên tử cacbon. Liên kết ba này rất yếu và dễ bị nguyên tố khác bẻ gãy để thay thế. Đây chính là yếu tố quyết định đến tính chất hóa học của Axetilen.

Tham khảo: Ứng dụng học trực tuyến hàng đầu Việt Nam – Vietlearn

Tính chất vật lí của Axetilen là gì?

C2H2 được biết đến là chất khí hoàn toàn không màu, không mùi và nhẹ hơn không khí. Chúng rất dễ bắt cháy và ít tan trong nước.

Tỷ trọng đối với không khí của chất này là D= 26/29. Như vậy, chúng nhẹ hơn không khí. Tuy nhiên, axetilen trong thực tế môi trường hiện nay sẽ có nhiều mùi khác nhau đó là do các tạp chất gây nên.

Về tính chất hóa học của Axetilen

Từ những đặc điểm về liên kết được chỉ ra phía trên, bạn cũng đã phần nào đoán được tính chất hóa học của axetilen là gì. Cụ thể các tính chất này như sau:

Tác dụng với oxi theo phương trình hóa học:

2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O

Phản ứng cộng với dung dịch brom có phương trình hóa học như sau:

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

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

Bên cạnh đó, axetilen cũng có thể tham gia vào các phản ứng cộng với nhiều chất khác nữa ví dụ như H2, Cl2…Vì thế, chúng thường được dùng để điều chế thành các hợp chất khác.

Axetilen dùng để làm gì?

Sau đây sẽ là những ứng dụng của C2H2 trong thực tế. Cụ thể thì axetilen được dùng để sản xuất các hợp chất hóa học sau đây:

Ứng dụng trong việc hàn xì. Axetilen là thành phần trong đèn oxi-axetilen thường được sử dụng để hàn và cắt kim loại. Chúng ta có thể thấy hoạt động này thường xuyên nhưng không phải ai cũng biết là trong đèn đỏ có chứa chất khí này. Hoạt động này sẽ giúp cho việc xây dựng, lắp ráp và uốn cắt kim loại dễ dàng hơn rất nhiều.

Ứng dụng tiếp theo của C2H2 đó là dùng làm nguyên liệu chế tạo các loại chất hóa học.

Axetilen được sử dụng phổ biến nhất là để sản xuất ra hợp chất poly hay còn gọi là sản xuất nhựa PVC cực kỳ phổ biến hiện nay.

Axetilen thường được sử dụng nhiều trong hàn xì kim loại

Cách điều chế Axetilen

Axetilen điều chế như thế nào? Để điều chế ra C2H2 chúng ta sẽ có 3 cách sau đây. Đầu tiên là sử dụng canxi cacbua (hay còn được gọi với tên khác là đất đèn) và cho chúng phản ứng với nước theo phương trình phản ứng như sau:

CaC2 (đất đèn) + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2

Cho cacbon tác dụng với hidro khi có hồ quang điện sẽ tạo ra C2H2 theo phương trình phản ứng:

2C + H2 → C2H2

Cách thứ 3 là nhiệt phân metan (CH4):

2CH4 —15000°C→ C2H2 + 3H2

Đăng ký học thử miễn phí môn Hóa học từ lớp 8 đến lớp 12

Axetilen có độc hay không và những lưu ý khi sử dụng?

Axetilen nếu ở trong một ngưỡng cho phép thì sẽ không gây độc hại đối với con người. Cụ thể là nếu chúng ta tiếp xúc với dưới 2,5% khí axetilen trong khoảng thời gian dưới 1 giờ thì sẽ không có vấn đề gì. Mọi thứ vẫn bình thường và an toàn. Nhưng, nếu vượt qua ngưỡng axetilen này thì sẽ ảnh hưởng không nhỏ đến cơ thể cụ thể là:

Nếu nồng độ C2H2 chỉ ở mức thấp thì người tiếp xúc sẽ cảm thấy buồn nôn, đau ngực, thở khó khăn, da tái xanh, nhức đầu, đi loạng choạng, ngạt thở, đau phổi, hôn mê.

Nếu tăng lượng C2H2 và để chúng tiếp xúc qua da trong thời gian dài thì có thể khiến chúng ta bị phát ban.

Chính vì những điều này mà những ai chuyên phải tiếp xúc với C2H2 cũng thư thực hiện công tác điều chế hoặc bảo quản thì đặc biệt cần phải chú ý an toàn. Đặc biệt đây là khí rất dễ gây nổ, bắt cháy rất nhanh. Khi axetilen phát cháy sẽ khiến cho chúng ta bị suy nhược hệ thần kinh trung ương, dần dần không thể thở được và ngất đi.

Cách bảo quản khí Axetilen

Vậy làm thế nào để có thể hạn chế hư hại vật lý của chất khí này? Lời khuyên là bạn nên bảo quản ở những khu vực riêng biệt. Đồng thời để tách riêng với các chất khác. Tuyệt đối không nên để gần các khu vực có nguồn bắt cháy, nhiệt, lửa, điện,…

Nên bảo quản C2H2 ở nơi khô ráo, thoáng mát tốt nhất là ở khu vực thông thoáng. Yêu cầu là nên có rào chắn che đậy và bảng hiệu cẩn thận để hạn chế sự tiếp xúc của người ngoài.

Ứng dụng của axetilen

Bạn đã nắm rõ Axetilen là gì chưa nào? Hãy ghi nhớ để sử dụng đúng cách, đảm bảo an toàn nhé.

Phản ứng hóa học là gì? Có mấy loại phản ứng hóa học

Điều chế khí Hiđro – phản ứng thế

H