Etilen là gì? Tính chất lý hóa, cách điều chế và ứng dụng của Etilen

1. Khái niệm Ethylene là gì?

Khái niệm Ethylene là gì?

Ethylene còn được biết đến với tên gọi khác là Ethylene. Công thức cấu tạo chính xác của Ethylene là C2H4. Đây là một loại khí phổ biến trong hydrocarbon và là anken đơn giản nhất.

Từ nhiều năm nay, khí Ethylene được sử dụng để giúp chuối chín nhanh, kích thích nhiều loại trái cây thông dụng. Hiện nay, C2H4 còn được sử dụng rộng rãi trong ngành nhựa làm nguyên liệu chính để điều chế polyetylen.

Chúng ta đều biết rằng công thức hóa học của C2H4 có liên kết đôi giữa hai nguyên tử cacbon. Trong số đó có mối liên kết không bền, dễ bị phá vỡ, tạo ra các phản ứng hóa học khi tiếp xúc với môi trường thích hợp.

2. Tính chất lý – hóa của Ethylene

Sau khi đã hiểu tổng quát Ethylene là gì, chúng ta sẽ tiếp tục nghiên cứu các tính chất hóa lý đặc trưng của hợp chất này dưới đây.

Tính chất vật lý

Ethylene là chất khí, không màu, không mùi. Khí ethylene ít tan trong nước nhưng dễ tan trong một số dung môi hữu cơ và đặc biệt nhẹ hơn không khí. Ngoài ra, một đặc tính khá nổi bật của loại khí này là dễ cháy, khi ngửi có mùi ngọt nhẹ như xạ hương.

Dưới đây là 2 cách giúp chúng ta nhận biết khí Ethylene dễ dàng:

Cho khí Ethylene đi qua dung dịch Kali Permanganat, chúng ta sẽ thấy dung dịch này bị mất màu.

Cho khí Ethylene đi qua dung dịch Brom màu cam sẽ thấy dung dịch này mất dần màu.

Tính chất hóa học

Tính chất hóa học của ethylene khá độc đáo vì nó dễ dàng phản ứng với nhiều chất khác nhau như: dung dịch brom, oxy,… Tiếp theo, chúng ta sẽ tìm hiểu về một số phản ứng hóa học điển hình của khí. Etylen:

Khí ethylene khi cháy sinh ra khí cacbonic và hơi nước. Lưu ý: đây là phản ứng tỏa nhiệt cao

C2H4+3O2 → 2CO2+2H2O

Khí ethylene chạy qua dung dịch Brom màu cam sẽ làm dung dịch này mất màu. Phản ứng hóa học xảy ra như sau:

CH2= CH2 (k) + Br2 (dd) → Br – CH2 – CH2 – Br (l)

Phản ứng hóa học này được tạo ra nhờ liên kết đôi yếu, dễ bị phá vỡ, nhờ đó, mỗi phân tử Ethylene sẽ kết hợp thêm với một phân tử Brom. Chúng ta thường gọi loại phản ứng cộng này.

Không chỉ phản ứng với Brom, khí Ethylene còn có thể tạo ra phản ứng hóa học với clo và hydro trong điều kiện môi trường thích hợp như sau:

CH2 = CH2+Cl2 → CH2=CH2Cl–HCl

C2H4 +H2 → C2H6

Nếu các điều kiện môi trường phù hợp về áp suất, nhiệt độ, chất xúc tác…, các phân tử Ethylene sẽ kết hợp với nhau sau khi bị đứt do liên kết kém dựa trên công thức sau:

…+CH2 = CH2+CH2 = CH2+CH2 = CH2+ … → … – CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–…

Phản ứng trùng hợp này tạo ra các phân tử có khối lượng và kích thước lớn gọi là Polyethylene (PE).

3. Hướng dẫn cách điều chế Ethylene trong phòng thí nghiệm

Hướng dẫn cách điều chế Ethylene trong phòng thí nghiệm

Điều chế ethylene hoàn toàn không phải là vấn đề phức tạp như nhiều người nghĩ. Bạn chỉ cần thực hiện theo đúng thứ tự các bước sau để điều chế Ethylene trong phòng thí nghiệm:

Bước 1: Chuẩn bị dụng cụ và hóa chất

Đầu tiên chúng ta cần chuẩn bị các loại hóa chất: H2SO4 đậm đặc, cồn etylic, Pd, đá bọt, cacbua canxi,… Tiếp theo, cũng phải chuẩn bị một số dụng cụ như: Ống nghiệm, đèn cồn, ống dẫn khí, kẹp, giá đỡ, chậu thủy tinh,…

Bước 2: Chuẩn bị Ethylene trong phòng thí nghiệm

Để điều chế khí Ethylene trong phòng thí nghiệm, chúng ta có thể áp dụng một trong hai phương pháp sau:

Để điều chế Ethyl bằng phương pháp này, bước đầu tiên là đẩy nước để thu khí Ethylene (đây là loại khí rất ít tan trong nước).

Tiếp theo, đun nóng hỗn hợp H2SO4 đậm đặc với etyl (C2H5OH) đến 170 độ khí Ethylene (C2H4) sẽ thoát ra.

Lúc này chúng ta chỉ cần thu khí Ethylene bằng cách đẩy xuống nước. Một điểm cần lưu ý là khi thấy phản ứng kết thúc phải đóng ống nghiệm ngay để bảo toàn lượng khí ethylene thu được.

Phản ứng hóa học theo phương pháp này được biểu diễn như sau:

C2H5OH → C2H4 + H2O

Bước đầu tiên chúng ta sẽ chuẩn bị khí C2H2 (axetylen). Tiếp theo, khí C2H2 sinh ra sẽ phản ứng với Hydrogen với chất xúc tác Pd (hoặc Pb). Lúc này phản ứng hóa học sẽ diễn ra như sau:

CaC2+2H2O → C2H2+Ca(OH)2

C2H2+H2 → C2H4

4. Khí Ethylene có những ứng dụng nổi bật gì?

Những ứng dụng nổi bật của khí Ethylene là gì?

Hãy hiểu rõ Ethylene là gì từ đó tìm ra những ứng dụng nổi bật của loại khí này đối với đời sống con người hiện đại. Để làm rõ vai trò của Ethylene chúng ta cùng làm rõ những ứng dụng thực tế của loại khí này đối với một số ngành nghề phổ biến hiện nay.

Trên thực tế, C2H4 có vai trò rất lớn trong nhiều ngành công nghiệp hiện đại, cụ thể: sản xuất bao bì, vận tải, điện tử, dệt may, vật liệu xây dựng, hóa dầu và ứng dụng trong các dẫn xuất. ,…

Đặc biệt, ứng dụng của Ethylene trong nông nghiệp là rất lớn. Cụ thể:

Thúc đẩy sự phát triển của tế bào thực vật.

Hỗ trợ tăng năng suất cây trồng.

Kích thích sự nảy mầm và tăng trưởng ở cây con.

Giúp quả chín nhanh và đều, mang lại năng suất cao trong ngành trồng cây ăn quả.

5. Cơ chế hoạt động và mức độ nguy hiểm khi sử dụng khí Ethylene

Cơ chế hoạt động và mức độ nguy hiểm khi sử dụng khí Ethylene

Qua tìm hiểu về tác dụng của các phản ứng hóa học của khí Ethylene ở phần trên chúng ta sẽ thấy rằng, trong những điều kiện cụ thể, loại khí này có thể gây hại cho con người ở mức độ khác nhau. nhau.

Một số mối nguy hiểm khi con người tiếp xúc với khí Ethylene có thể kể đến:

Nếu tiếp xúc quá nhiều khí C2H4, bạn có thể bị ngạt thở do thiếu oxy.

Trường hợp hít phải quá nhiều Ethylene có thể gây ngạt thở, gây mê và nghiêm trọng hơn là tử vong.

Trong quá trình bảo quản và sử dụng khí Ethylene nếu tiếp xúc với lửa rất dễ gây cháy nổ, gây nguy hiểm đến sức khỏe và tính mạng con người.

Có thể nói nhu cầu tìm hiểu khí Ethylene là gì luôn rất lớn trên thị trường. Điều này xuất phát từ những tính chất vật lý và hóa học độc đáo của C2H4, mang lại những ứng dụng tuyệt vời cho nhiều ngành công nghiệp hiện đại. Hy vọng những chia sẻ của Đông Á trong bài viết này sẽ giúp bạn đọc có cái nhìn toàn diện hơn về loại khí Ethylene được sử dụng phổ biến này.