C2H5OH + O2 → CO2 + H2O

1. Tính chất C2H5OH + O2 → CO2 + H2O: 

Phản ứng hóa học giữa cồn etylic (C2H5OH) và khí oxi (O2) là một phản ứng cháy hoàn toàn, tức là cả cồn etylic và oxi đều bị tiêu hao để tạo ra sản phẩm cuối cùng gồm khí carbonic (CO2) và nước (H2O). Đây được xem là một trong những phản ứng hóa học cơ bản và quan trọng nhất trong lĩnh vực hóa học.

Công thức hóa học của phản ứng này là: C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O.

Trong quá trình phản ứng hóa học, một phân tử C2H5OH và ba phân tử O2 tương tác với nhau để tạo ra hai phân tử CO2 và ba phân tử H2O. Tỉ lệ số mol giữa C2H5OH và O2 là 1:3, và tỉ lệ số mol giữa CO2 và H2O là 2:3. Điều này cho thấy rõ sự tương tác giữa các phân tử trong phản ứng này.

Phản ứng này có nhiều ứng dụng trong đời sống và công nghiệp. Nó được sử dụng trong quá trình sản xuất rượu để tạo ra cồn etylic. Cũng được áp dụng để sản xuất nhiên liệu và đốt cháy trong động cơ trong công nghiệp và giao thông. Sự ứng dụng phổ biến này đã cải thiện hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu trong các quy trình sản xuất và vận hành thiết bị đốt cháy.

Tuy nhiên, những phản ứng này cũng gây hại cho môi trường. Trong quá trình đốt cháy, chúng tạo ra các khí thải gây ô nhiễm như CO2, SO2, NOx và các hợp chất hữu cơ độc hại. Vì vậy, việc tìm kiếm các giải pháp thay thế, sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo và các kỹ thuật xử lý khí thải là cực kỳ quan trọng. Hiện nay, nhiều nghiên cứu và dự án đang được tiến hành nhằm tìm ra những giải pháp thay thế sạch hơn và bảo vệ môi trường hơn.

Các tài liệu liên quan đến phản ứng hóa học này có thể được tìm thấy trên các trang web chuyên về hóa học, cũng như trong các tài liệu giảng dạy và sách giáo trình. Việc tìm hiểu về phản ứng này không chỉ giúp người học hiểu rõ hơn về cơ bản của hóa học, mà còn giúp họ áp dụng kiến thức vào thực tế và giải quyết các vấn đề liên quan đến môi trường và năng lượng.

2. Điều kiện xảy ra phản ứng C2H5OH + O2 → CO2 + H2O: 

Phản ứng trên xảy ra khi có sự hiện diện của C2H5OH (rượu etylic) và O2 (khí oxi). Trong quá trình này, C2H5OH phản ứng với O2 để tạo ra CO2 (khí cacbonic) và H2O (nước).

Trong phản ứng trên, cả C2H5OH và O2 đều là các hợp chất có tính chất oxy hóa và có khả năng tác động lên các phân tử khác để tạo ra các phản ứng mới. Như vậy, khi C2H5OH và O2 tương tác với nhau, chúng sẽ tạo ra CO2 và H2O. CO2 là một khí không màu, không mùi, không vị, không độc hại và có tính chất oxy hóa cao. Trong khi đó, H2O là một chất lỏng trong suốt, không màu, không mùi, không vị, không độc hại và có tính chất oxy hóa thấp.

Để đạt được mức độ hoàn thiện của phản ứng, cần đảm bảo sự hiện diện đồng thời của C2H5OH và O2 trong môi trường. Nếu thiếu bất kỳ chất nào trong quá trình phản ứng, phản ứng sẽ không xảy ra hoặc chỉ xảy ra một phần.

Ngoài ra, nhiệt độ cũng là một yếu tố quan trọng để kích thích phản ứng. Trong trường hợp này, nhiệt độ phải trên 400 độ C để kích thích phản ứng xảy ra. Cuối cùng, chất xúc tác cũng là một yếu tố không thể thiếu để tăng hiệu suất của phản ứng. Trong trường hợp này, chất xúc tác thường là oxit kim loại hoặc oxit của kim loại kiềm.

3. Ứng dụng của phản ứng C2H5OH + O2 → CO2 + H2O: 

Phản ứng C2H5OH + O2 → CO2 + H2O là một trong những phản ứng hóa học cơ bản, được biết đến như là phản ứng oxi hóa của rượu etylic. Đây là một trong những phản ứng quan trọng và được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hóa chất. Ngoài ra, phản ứng này còn có nhiều ứng dụng trong đời sống con người, đặc biệt là trong lĩnh vực sản xuất và sử dụng các sản phẩm liên quan đến rượu etylic.

3.1. Chế tạo rượu: 

Phản ứng C2H5OH + O2 → CO2 + H2O là một phản ứng quan trọng để tạo ra rượu etylic. Trong ngành công nghiệp rượu, các nhà máy sử dụng phản ứng này để sản xuất rượu từ các nguyên liệu như nho, lúa mì, hoa quả và củ cải. Các nguyên liệu này được lên men và sau đó được chưng cất để tách rượu etylic và nước ra khỏi các chất còn lại.

Ngoài ra, các nhà máy sản xuất rượu cũng sử dụng phản ứng C2H5OH + O2 → CO2 + H2O để tạo ra các loại rượu đặc biệt khác như rượu sake của Nhật Bản hay rượu vang port của Bồ Đào Nha.

3.2. Nhiên liệu động cơ:

Rượu etylic (C2H5OH) khi phản ứng với O2 tạo ra CO2 và H2O, tức là năng lượng. Vì vậy, nó có thể được sử dụng như một nguồn nhiên liệu cho các động cơ. Rượu etylic thường được sử dụng để làm nhiên liệu cho các loại động cơ như ô tô, máy bay và tàu thủy. Thông thường, rượu etylic được kết hợp với xăng hoặc dầu diesel để tăng hàm lượng cồn và hiệu suất đốt cháy.

Một ứng dụng khác của phản ứng C2H5OH + O2 → CO2 + H2O là sản xuất nhiên liệu sinh học. Trong vùng nông thôn, rượu etylic được sản xuất từ nhiều nguyên liệu như mía đường, sắn, bắp cải và củ cải. Nó được sử dụng như một nhiên liệu cho các thiết bị gia đình như bếp và lò sưởi.

3.3. Chất tẩy rửa:

Rượu etylic là một chất tẩy rửa rất hiệu quả. Quá trình hóa học C2H5OH + O2 → CO2 + H2O được ứng dụng để sản xuất các loại chất tẩy rửa chuyên biệt cho nhiều mục đích khác nhau, bao gồm tẩy rửa các bề mặt kim loại và các bề mặt khác. Điều này là do rượu etylic có khả năng tan chất bẩn và mỡ trên bề mặt.

Thậm chí, quá trình hóa học C2H5OH + O2 → CO2 + H2O cũng được sử dụng để sản xuất các chất tẩy rửa an toàn cho thực phẩm, các sản phẩm gia dụng và vệ sinh cá nhân.

3.4. Sản xuất thuốc:

Rượu etylic được dùng để sản xuất một số loại thuốc. Quá trình C2H5OH + O2 → CO2 + H2O được áp dụng để tạo ra các chất phụ gia và dung môi cho nhiều loại thuốc khác nhau. Ngoài ra, rượu etylic cũng có khả năng chiết xuất thành phần từ các loại thực vật khác nhau.

3.5. Sản xuất thực phẩm:

Rượu etylic có thể được sử dụng như chất bảo quản và tạo hương vị cho một số loại thực phẩm. Phản ứng C2H5OH + O2 → CO2 + H2O được áp dụng để sản xuất các chất tạo hương vị và bảo quản cho đa dạng các mặt hàng thực phẩm. Hơn nữa, rượu etylic còn được sử dụng trong việc làm thành phần cho nhiều loại bánh kẹo và đồ uống.

Ngoài ra, rượu etylic cũng được sử dụng để sản xuất sốt, mứt, nước mắm và các loại thực phẩm khác.

Như vậy là một số ứng dụng của phản ứng C2H5OH + O2 → CO2 + H2O đã được trình bày. Phản ứng này đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực khác nhau và có đóng góp không nhỏ vào sự phát triển của ngành công nghiệp và đời sống con người.

4. Câu hỏi trắc nghiệm liên quan: 

Câu 1. Để làm sạch Etilen có lẫn Axetilen ta cho hỗn hợp đi qua dung dịch nào sau đây:

A. dung dịch KMnO4dư.

B. dung dịch brom dư.

C. dung dịch AgNO3 /NH3 dư.

D. các cách trên đều đúng.

Đáp án CCâu 2. Trong phòng thí nghiệm, một lượng nhỏ etilen được điều chế:

A. từ khí cracking dầu mỏ

B. từ ancol etylic

C. từ khí etan C2H6

D. từ phản ứng của cacbon với hidro

Đáp án BCâu 3. Etilen có các tính chất hóa học sau:

A. Tham gia phản ứng cộng, phản ứng trùng hợp, phản ứng với thuốc tí và phản ứng cháy.

B. Chỉ tham gia phản ứng thế và phản ứng với dung dịch thuốc tím.

C. Chỉ tham gia phản ứng cháy.

D. Chỉ tham gia phản ứng cộng và phản ứng trùng hợp, không tham gia phản ứng cháy.

Đáp án A

A. Hiđro, nước, oxi, brom, hiđro bromua

B. Hiđro, nước, oxi, brom, natri hiđroxit

C. Hiđro, nước, oxi, brom, axit cacbonic

D. Hiđro, nước, oxi, brom, axit axetic

Đáp án ACâu 5. Khi dẫn khí etilen vào dung dịch Brom dư đựng trong ống nghiệm có quan sát thấy:

A. màu của dung dịch brom nhạt dần, có chất kết tủa

B. màu của dung dịch brom không thay đổi

C. màu của dung dịch brom nhạt dần, có khí thoát ra

D. Màu của dung dịch brom sẽ ngả nhạt, và có chất lỏng không có khả năng tan chìm xuống đáy ống nghiệm.

Đáp án D

Câu 6. Etilen thường được sản xuất trong phòng thí nghiệm bằng phương pháp nào?

A. nung nóng etan để tách hidro

B. tách từ khí mỏ dầu

C. tách nước của ancol etylic

D. Cracking dầu mỏ

B. 8 gam

B. 5 gam

C. 8 gam

D. 2,8 gam

Đáp án CCâu 8. Etilen và axetilen phản ứng được với tất cả các chất, dung dịch trong dãy nào sau đây?

A. H2, KOH, dung dịch HCl.

B. CO2, H2, dung dịch KMnO4.

C. Dung dịch Cl2, dung dịch HCl, dung dịch AgNO3/NH3 dư.

D. Dung dịch Br2, dung dịch HCl, dung dịch KMnO4.

Đáp án DCâu 9. Hóa chất dùng để tách etilen khỏi hỗn hợp etan và etilen là:

A. dung dịch NaOH.

B. dung dịch HCl

C. dung dịch brom.

D. dung dịch AgNO3.

Đáp án C