BÀI 38. AXETILEN
I. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM
A. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
Axetilen C2H2 là chất khí, không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí, ít tan trong nước.
B. CẤU TẠO PHÂN TỬ
Axetien có công thức cấu tạo : H - C ≡ C- H; viết gọn HC ≡ CH.
Trong phân tử axetilen có một liên kết ba giữa hai nguyên tử cacbon. Trong liên kết ba có hai liên kết kém bền, dễ đứt lần lượt trong các phản ứng hóa học.
C. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1. Tác dụng với oxi
2C2H2 + 5O2 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 4CO2 + 2H2O
2. Phản ứng cộng với dung dịch brom
HC≡CH + Br2 ® Br-CH=CH—Br (đibrometilen)
HC≡CH + 2Br2 ® Br2CH-CHBr2 (tetrabrometan)
Trong điều kiện thích hợp, axetilen còn tham gia phản ứng cộng với một số chất khác như H2,...
D. ỨNG DỤNG
Axetilen dùng 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 và nhiều hóa chất khác.
E. ĐIỀU CHẾ
Trong phòng thí nghiệm axetilen được điều chế bằng cách cho canxi cacbua phản ứng với nước:
CaC2 + 2H2O ® C2H2 + Ca(OH)2
Phương pháp hiện đại để điều chế axetilen hiện nay là nhiệt phân metan ở nhiệt độ cao, sau đó làm lạnh nhanh:
2CH4 \(\xrightarrow{{{1500}^{o}}C}\) C2H2 + 3H2
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
1. Phương pháp giải bài tập tính theo phương trình phản ứng
+ Bước 1: Tính mol chất đề bài cung cấp.
+ Bước 2: Viết phương trình phản ứng xảy ra.
+ Bước 3: Dựa vào mol chất đề bài cung cấp, sử dụng cách tính theo phương trình phản ứng để tính lượng chất đề bài yêu cầu.
2. Phương pháp giải bài tập hỗn hợp chất:
+ Bước 1: Gọi x, y lần lượt là số mol của mỗi chất trong hỗn hợp chất.
+ Bước 2: Dựa vào 2 số liệu (số liệu về khối lượng hỗn hợp chất, số mol hỗn hợp chất, …) đề bài cho để lập hệ 2 ẩn 2 phương trình.
+ Bước 3: Giải hệ phương trình bằng cách dùng máy tính casio để giải, hoặc tính giá trị x theo y từ phương trình thứ nhất, sau đó thay vào phương trình thứ 2 để giải phương trình bậc nhất 1 ẩn y ở phương trình thứ 2 Þ x, y và các đại lượng đề bài yêu cầu.
Lưu ý:
Học sinh cần thành thạo việc viết phương trình phản ứng cộng với Br2 của etilen/axetilen và viết được các phương trình phản ứng cháy của etilen/ axetilen.
III. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Bài 1 (trang 122 SGK Hoá học 9):
Hãy cho biết trong các chất sau:
CH3 – CH3 ; CH ≡ CH; CH2 = CH2; CH4; CH ≡ C – CH3.
a) Chất nào có liên kết ba trong phân tử?
b) Chất nào làm mất màu dung dịch brom?
Hướng dẫn giải:
a) Có hai chất có liên kết ba trong phân tử: CH ≡ CH và CH ≡ C – CH3 có liên kết ba.
b) Có ba chất làm mất màu dung dịch brom: CH ≡ CH; CH2 = CH2 và CH ≡ C – CH3.
Bài 2 (trang 122 SGK Hoá học 9):
Cần bao nhiêu ml dung dịch brom 0,1M để tác dụng vừa đủ với:
a) 0,224 lít etilen ở điều kiện tiêu chuẩn.
b) 0,224 lít axetilen ở điều kiện tiêu chuẩn.
Hướng dẫn giải:
a) n C2H4 = 0,224 / 22,4 = 0,01 mol
\(\begin{align} & {{C}_{2}}{{H}_{4}}\,\,+\,\,\,\,\,\,B{{r}_{2}}\to {{C}_{2}}{{H}_{4}}B{{r}_{2}} \\ & 0,01\,\,\,\to 0,01\,mol \\ \end{align}\)
Þ VBr2 = 0,01/0,1=0,1 lít = 100 ml
b) n C2H2 = 0,224 / 22,4 = 0,01 mol
\(\begin{align} & {{C}_{2}}{{H}_{2}}\,\,+\,\,\,\,\,\,2B{{r}_{2}}\to {{C}_{2}}{{H}_{2}}B{{r}_{4}} \\ & 0,01\,\,\,\to 0,02\,mol \\ \end{align}\)
Þ VBr2 = 0,02/0,1=0,2 lít = 200 ml
Bài 3 (trang 122 SGK Hoá học 9):
Biết rằng 0,1 lít khí etilen (đktc) làm mất màu 50ml dung dịch brom. Nếu dùng 0,1 lít khí axetilen (đktc) thì có thể làm mất màu bao nhiêu ml dung dịch brom trên?
Hướng dẫn giải:
Phương trình phản ứng:
C2H4 + Br2 → C2H4Br2 (1)
C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4 (2)
Từ phương trình (1) và (2) ta nhận thấy:
Tỉ lệ nC2H4 : nBr2 = 1:1
nC2H2 : nBr2 = 1:2
⇒ Số mol brom phản ứng tối đa với C2H2 gấp 2 lần số mol brom phản ứng C2H4 nên thể tích dung dịch brom cần dùng khi phản ứng với C2H2 cũng gấp 2 lần khi phản ứng với C2H4
VBr2 cần dùng để phản ứng với 0,1 lít axetilen là: 50ml . 2 = 100ml.
Bài 4 (trang 122 SGK Hoá học 9):
Đốt cháy 28ml hỗn hợp khí metan và axetilen cần phải dùng 67,2ml khí oxi.
a) Tính phần trăm thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp.
b) Tính thể tích khí CO2 sinh ra.
(Các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất)
Hướng dẫn giải:
Đối với chất khí, trong cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất, tỉ lệ số mol trong phương trình phản ứng cũng là tỉ lệ về thể tích các khí.
a) Gọi thể tích của CH4 và C2H2 lần lượt là x, у (ml).
\(\begin{array}{*{35}{l}} C{{H}_{4}}+2{{O}_{2}}\xrightarrow{{{t}^{o}}}C{{O}_{2}}+2{{H}_{2}}O \\ x\,\,\,\,\,\to \,\,\,\,2x\,\,\,\,\,\to \,\,\,\,\,\,x\left( ml \right) \\ 2{{C}_{2}}{{H}_{2}}+5{{O}_{2}}\xrightarrow{{{t}^{o}}}4C{{O}_{2}}+2{{H}_{2}}O \\ y\,\,\,\,\to \,\,\,\,\,\,2,5y\,\,\,\,\,\to \,\,\,\,\,2y\left( ml \right) \\ \end{array}\)
Theo thể tích hỗn hợp và thể tích oxi, ta có hệ phương trình:
%VCH4 = 5,6/28.100% = 20%; %VC2H2 = 100% – 20% = 80%.
b) Thể tích khí khí CO2 sinh ra = x + 2y = 5,6 + 2.22,4 = 50,4ml.
Bài 5 (trang 122 SGK Hoá học 9):
Cho 0,56 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm C2H4, C2H2 tác dụng hết với dung dịch brom dư, lượng brom đã tham gia phản ứng là 5,6g
a) Hãy viết phương trình hóa học.
b) Tính phần trăm thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp.
Hướng dẫn giải:
a) Phương trình hóa học:
C2H4 + Br2 → C2H4Br2
C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4
b) Số mol hỗn hợp = 0,56 / 22,4 = 0,025 mol; số mol Br2 = 5,6 / 160 = 0,035 mol.
Gọi nC2H4 = x mol, nC2H2 = y mol.
Þ %VC2H4 = 0,015/0,025.100% = 60%; VC2H2 = 100% – 60% = 40%.
Hy vọng Hóa 9 Axetilen của ICAN soạn thảo giúp bạn học Hoá 9 tốt hơn. Chúc các bạn học tập vui.