C2H4 + H2O → C2H5OH | Phản ứng & phương trình hóa học
Phản ứng giữa etilen (C2H4) và nước (H2O) tạo ra etylic (C2H5OH) theo phương trình hóa học sau: C2H4 + H2O → C2H5OH Điều kiện và ứng dụng của phản ứng này cũng như bài tập trắc nhiệm liên quan
1. Tính chất của phản ứng C2H4 + H2O → C2H5OH:
Phản ứng giữa etilen (C2H4) và nước (H2O) tạo thành etylic (C2H5OH) theo phương trình hóa học sau: C2H4 + H2O → C2H5OH.Đây là một phản ứng trùng hợp giữa hai chất không có liên kết hóa học trước đó, trong đó hai chất kết hợp thành một chất duy nhất. Phản ứng này xảy ra dưới điều kiện nhiệt độ và áp suất cao thông qua quá trình thủy phân.
Etylen (C2H4) là một hợp chất hữu cơ vô màu, không mùi và không hòa tan trong nước. Nó có cấu trúc phân tử gồm một liên kết ba, trong đó hai nguyên tử cacbon liên kết với nhau và mỗi nguyên tử cacbon liên kết với hai nguyên tử hydro (H).
Khi etylen (C2H4) tác dụng với nước (H2O), cả etylen và nước tham gia vào quá trình phản ứng, trong đó etylen bị thủy phân thành etylic (C2H5OH), nước bị oxi hóa thành khí oxi (O2) và khí hydro (H2).
Công thức hóa học của phản ứng thủy phân etylen và nước là: C2H4 + H2O → C2H5OH + CO + H2
Quá trình phản ứng xảy ra trong một bình kín, trong đó etylen và nước được thêm vào và đun ở nhiệt độ khoảng 300 độ C và áp suất khoảng 60-70 atm. Quá trình này tạo ra rượu etylic và sản phẩm phụ CO.
Phản ứng thủy phân etylen và nước được dùng để sản xuất rượu etylic, một hợp chất hữu cơ quan trọng được sử dụng trong ngành công nghiệp hóa chất, sản xuất xăng, thuốc lá và các sản phẩm dược phẩm khác.
2. Điều kiện xảy ra phản ứng C2H4 + H2O → C2H5OH:
Phương pháp sản xuất rượu etylic từ etilen và nước là một quy trình phổ biến trong ngành công nghiệp. Phương pháp này có nhiều ưu điểm như cho phép sản xuất ở quy mô lớn, tiết kiệm chi phí và năng lượng sản xuất. Tuy nhiên, để đạt hiệu quả sản xuất cao nhất, quá trình sản xuất rượu etylic từ phản ứng thủy phân etylen và nước cần được thực hiện trong điều kiện nhiệt độ, áp suất và cân bằng hóa học phù hợp.2.1. Điều kiện nhiệt độ:
Để xảy ra phản ứng C2H4 + H2O → C2H5OH, cần phải đạt đến một số điều kiện sau:Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ cao, thường trong khoảng từ 150°C đến 300°C. Nhiệt độ cao được sử dụng để tăng tốc độ phản ứng và giảm thời gian cần thiết để sản xuất sản phẩm.
2.2. Điều kiện áp suất:
Áp suất ở mức trung bình, tùy thuộc vào các yếu tố như nhiệt độ và nguyên liệu sử dụng. Để đảm bảo phản ứng xảy ra một cách hiệu quả, cần đạt được áp suất phù hợp.2.3. Điều kiện chất xúc tác:
Sử dụng chất xúc tác có thể làm tăng tốc độ phản ứng và cải thiện hiệu suất của quá trình. H3PO4, Al2O3, ZnO, Cr2O3, MgO và các chất xúc tác tương tự là những loại thường được sử dụng. Chúng còn giúp tăng độ bền và khả năng tái sử dụng của sản phẩm.2.4. Điều kiện nguyên liệu:
Ngoài ra, phản ứng C2H4 + H2O → C2H5OH đòi hỏi sự hiện diện của etylen (C2H4) và nước (H2O) làm nguyên liệu.Việc đáp ứng với điều kiện trên là rất quan trọng để đảm bảo phản ứng diễn ra một cách chính xác và có được sản phẩm chất lượng cao. Sử dụng các điều kiện phù hợp cũng sẽ giúp tăng hiệu suất sản xuất và giảm chi phí về đầu tư cho quá trình sản xuất.
3. Ứng dụng của phản ứng C2H4 + H2O → C2H5OH:
Phản ứng C2H4 + H2O → C2H5OH là phản ứng trùng hợp giữa etylen và nước để tạo ra ethanol. Đây là một phản ứng quan trọng trong ngành công nghiệp hóa chất và có nhiều ứng dụng khác nhau trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta.Một trong những ứng dụng quan trọng nhất của phản ứng này là trong sản xuất nhiên liệu sinh học. Ethanol là một loại nhiên liệu sinh học thay thế cho xăng và dầu diesel, được sản xuất từ nguồn nguyên liệu tái tạo như cây mía đường, bắp, lúa mạch và cỏ. Sử dụng ethanol như một nhiên liệu sinh học giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường đồng thời cung cấp một nguồn nhiên liệu tái tạo và giúp giảm sự phụ thuộc vào dầu mỏ.
Ngoài ra, ethanol còn được sử dụng để sản xuất các hợp chất hóa học khác như axit axetic, acetaldehyd, ethyl acetate và ethylamine. Các hợp chất này được dùng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm sản xuất thuốc, dược phẩm, sơn và chất tẩy rửa.
Ethanol cũng được ứng dụng trong việc sản xuất đa dạng các sản phẩm chăm sóc cá nhân. Nó thường được sử dụng làm thành phần chủ yếu trong nước hoa, sữa tắm và kem đánh răng. Với tính kháng khuẩn, ethanol thường được dùng để diệt khuẩn và khử trùng.
Cuối cùng, còn có sự sử dụng của ethanol trong việc sản xuất một số sản phẩm thực phẩm như nước giải khát, bia và rượu. Với tính chất đặc biệt giúp tạo ra mùi vị độc đáo, ethanol đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất các loại đồ uống này.
Tóm lại, phản ứng C2H4 + H2O → C2H5OH là một phản ứng quan trọng trong ngành công nghiệp hóa chất với nhiều ứng dụng khác nhau trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Từ việc sản xuất nhiên liệu sinh học, hóa chất, sản phẩm chăm sóc cá nhân cho đến thực phẩm, ethanol đóng vai trò quan trọng và không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực khác nhau của cuộc sống.
4. Bài tập trắc nhiệm liên quan:
Câu 1. Ancol etylic có thể phản ứng được với các chất trong dãy nào dưới đây:A. K, HBr, Fe.
B. Na, CuO, NaOH.
C. Na, CuO, HCl.
D. Na, MgCO3, HCl.
Đáp án CCâu 2. Trong phân tử etilen giữa hai nguyên tử cacbon có
A. hai liên kết đôi.
B. một liên kết đôi.
C. một liên kết đơn.
D. một liên kết ba.
Đáp án BCâu 3. Etilen có tính chất vật lý nào sau đây?
A. là chất khí không màu, không mùi, tan nhiều trong nước, nhẹ hơn không khí.
B. là chất khí, không màu, không mùi, ít tan trong nước, nhẹ hơn không khí.
C. là chất khí màu vàng lục, mùi xốc, ít tan trong nước, nặng hơn không khí.
D. là chất khí không màu, mùi hắc, tan trong nước, nặng hơn không khí.
Đáp án B
Câu 4. Khi đốt cháy khí etilen thì số mol CO2 và H2O được tạo thành theo tỉ lệ
A. 2 : 1.
B. 1 : 2.
C. 1 : 3.
D. 1 : 1.
Đáp án DCâu 5. Cho rượu etylic nguyên chất tác dụng với kali dư. Số phản ứng hóa học xảy ra là
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
Đáp án ACâu 6. Cho rượu etylic 80o tác dụng với natri dư. Số phản ứng hóa học xảy ra là
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
Đáp án BCâu 7. Nhận xét nào sau đây là sai?
A. Rượu etylic là chất lỏng, không màu.
B. Rượu etylic tan vô hạn trong nước.
C. Rượu etylic có thể hòa tan được iot.
D. Rượu etylic nặng hơn nước.
Đáp án DCâu 8. Độ rượu là
A. số ml rượu etylic có trong 100 ml hỗn hợp rượu với nước.
B. số ml nước có trong 100 ml hỗn hợp rượu với nước.
C. số gam rượu etylic có trong 100 ml hỗn hợp rượu với nước.
D. số gam nước có trong 100 gam hỗn hợp rượu với nước.
Đáp án ACâu 9. Rượu etylic tác dụng được với dãy hóa chất là
A. NaOH; Na; CH3COOH; O2.
B. Na; K; CH3COOH; O2.
C. C2H4; K; CH3COOH; Fe.
D. Ca(OH)2; K; CH3COOH; O2.
Đáp án BCâu 10. Trong 100 ml rượu 40° có chứa
A. 40 ml nước và 60 ml rượu nguyên chất.
B. 40 ml rượu nguyên chất và 60 ml nước.
C. 40 gam rượu nguyên chất và 60 gam nước.
D. 40 gam nước và 60 gam rượu nguyên chất.
Đáp án BCâu 11. Công thức cấu tạo của rượu etylic là
A. CH2 – CH3 – OH.
B. CH3 – O – CH3.
C. CH2 – CH2 – OH2.
D. CH3 – CH2 – OH.
B. 6,42.
C. 7,42.
D. 8,42.
B. 7,42.
C. 9,44.
D. 4,72.
Đáp án CCâu 13. Cho 9,2 gam C2H5OH tác dụng với lượng dư Na sau phàn ứng hoàn toàn thu được V lít khí H2(đktc). Giá trị của m là
A. 2,24.
B. 3,36.
C. 4,48.
D. 6,72.
Đáp án A: Dung dịch A có độ rượu bằng 40o.
B. 46o
C. 36o
D. 30o
Đáp án BCâu 15. Nhận xét nào sau đây là sai
A. Rượu etylic là chất lỏng, không màu
B. Rượu etylic tan vô hạn trong nước
C. Rượu etylic có thể hòa tan được iot
D. Rượu etylic nặng hơn nước
Đáp án DCâu 16. Nhận định nào sau đây sai?
A. Có thể dùng glucoszơ để sản xuất rượu etylic.
B. Có thể dùng xenlulozơ đê sản xuất thuốc súng.
C. Phân biệt tinh bột và xenlulozơ bằng phản ứng tráng gương.
Dịch 17. Trong các thứ tự sau đây, khả năng dẫn điện của các dung dịch tăng dần như sau: Natri clorua, axit axetic, rượu etylic, kali sunfat.
A. NaCl < C2H5OH < CH3COOH < K2SO4
B. C2H5OH < CH3COOH < NaCl < K2SO4
C. C2H5OH < CH3COOH < K2SO4 < NaCl
D. CH3COOH < NaCl < C2H5OH < K2SO4
Đáp án BCâu 18. Nhận xét đúng về khí etilen
A. Là chất khí không màu, có mùi hắc
B. Là chất khí không mùi, ít tan trong nước
C. Là chất khí nặng hơn không khí
D. Là chất khí không màu, ít tan trong nước
Đáp án DCâu 19. Hãy chọn phát biểu đúng nhất về hoá học hữu cơ trong số các phát biểu sau:
A. Ngành hoá học hữu cơ tập trung vào việc nghiên cứu các chất có chứa cacbon.
B. Hoá học hữu cơ là ngành khoa học chuyên về việc nghiên cứu các hợp chất chứa cacbon, ngoại trừ cacbon (II) oxit, cacbon (IV) oxit, các muối cacbonat, xianua và cacbua.
Hoá học hữu cơ là lĩnh vực trong hoá học tập trung vào việc nghiên cứu các hợp chất chứa cacbon, trừ các hợp chất chứa cacbon (II) oxit và cacbon (IV) oxit.
Đáp án B: Đun sôi.
B. Chưng cất
C. Thăng hoa.
D. Chiết.
Đáp án B
