Etilen là gì?

Etilen là gì? nó là hợp chất hóa học vô cơ hay hữu cơ? Nó có những tính chất hóa học, vật lý gì? Có thể điều chế etilen trong phòng thí nghiệm bằng phương pháp gì? Những câu hỏi này sẽ được thuvienhoidap.net giải thích chi tiết trong bài viết thuộc chủ đề hóa học này. 

Khái niệm etilen là gì?

Etilen là một hợp chất hữu cơ, tồn tại trong một số mô và cơ quan của thực vật và được chuyển hóa từ methionine trong điều kiện cung cấp đủ oxy. Etilen thuộc nhóm hiđrocacbon, khí cháy không màu, được ký hiệu bằng công thức C₂H₄ hoặc H₂C=CH₂. 

Bạn đang xem bài: Etilen là gì?

Ethylene là một hợp chất hữu cơ công nghiệp được sản xuất bằng cách đốt nóng khí tự nhiên hoặc dầu mỏ đến 900 °C. Người ta thu được hỗn hợp khí từ đó tách được etilen.

Tính chất vật lý của etilen

• Etilen là một hiđrocacbon, nó có bốn nguyên tử liên kết hidro được nối với nguyên tử cacbon bằng một liên kết đôi.
• Tất cả sáu nguyên tử HCH này tạo thành một góc 117,4°, gần với 120°.
• Etilen có công thức hóa học là C₂H₄ hoặc H₂C=CH₂.
• Ở trạng thái bình thường, etilen là một chất khí không màu và hơi có mùi, nhẹ hơn một chút so với không khí, khó tan trong nước và dễ tan trong dung môi hữu cơ như cacbon tetraclorua.
• Có tỷ trọng 1,178g/l
• Có độ pH trung tính.
• Điểm đóng băng: -169,4 °C
• Chỉ số khúc xạ: 1.363
• Mật độ hơi tương đối (không khí = 1): 0,99

Tính chất hóa học của etilen

C₂H₄ có nhiều tính chất hóa học đặc trưng của nhóm hiđrocacbon như phản ứng cộng, phản ứng đốt cháy, phản ứng với dung dịch thuốc tím… cụ thể gồm:

a – Phản ứng làm đổi màu dung dịch thuốc tím 

Etilen dễ bị oxi hóa bởi chất oxi hóa mạnh ở nhiệt độ thường. Nếu cho etilen vào dung dịch thuốc tím KMnO4 thì màu tím của dung dịch sẽ nhạt dần và etilen bị oxi hóa thành khí cacbonic.

Chúng ta có thể sử dụng thuốc tím KMnO₄ để làm thuốc thử và nhận biết được hợp chất etilen. Nếu cho bất kỳ dung dịch nào vào KMnO4 mà màu sắc của thuốc tím bị nhạt đi thì đó là C₂H₄.

3C₂H₄ + 2KMnO₄ + 4H₂O → 3C₂H₆O₂ + 2KOH + 2MnO₂

b – Phản ứng đốt cháy 

Vì C₂H₄ là một hợp chất hữu cơ, nên có thể bị đốt cháy để phân hủy thành khí CO₂ và nước, đây cũng là phản ứng đặc trưng của nhóm hiđrocacbon.

C₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂ + 2H₂O.

Phản ứng olefin: là phản ứng cracking và tạo ra sản phẩm không phải là khí CO₂ và nước.

C₂H₄ + O₃ →  2HCHO

C₂H₄ +  1/2O₂ →  CH₃CHO

c – Phản ứng cộng 

C₂H₄ có thể thực hiện các phản ứng cộng với Brom(Br), nước (H₂O), axit HCl, và khí Hidro (H₂). Phản ứng cộng là phản ứng trong đó các nguyên tử cacbon ở hai đầu của liên kết đôi (hoặc liên kết ba) trong phân tử hữu cơ trực tiếp kết hợp với các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử khác để tạo thành hợp chất mới.

Ví dụ phản ứng cộng của C2H4

2C₂H₄ + Br₂ → 2C₂H₄Br

Hoặc có thể viết: CH₂=CH₂ + Br₂  → CH₂Br — CH₂Br

Phản ứng xảy ra hiện tượng là làm nhạt màu nước brom ở nhiệt độ thường.

C₂H₄ + HCl → CH₃CH₂Cl ( Đây là phản ứng để sản xuất etyl clorua)

C₂H₄ + H₂O → C₂H₅OH ( đây là phản ứng để điều chế rượu etylic trong công nghiệp)

C₂H₄ + H₂ → CH₃CH₃ ( Etan)

C₂H₄ + C_l2 →  CH₂Cl — CH₂Cl

Ngoài ra, Etilen có thể phản ứng với dung dịch muối AgNO₃, phản ứng minh họa:

C₂H₄ + 4AgNO₃ + 5NH₃ + 2H₂O → CH₃COONH₄ + 4NH₄NO₃ + 4Ag

Cách điều chế etilen 

Có hai phương pháp điều chế etilen là phương pháp công nghiệp và phương pháp trong phòng thí nghiệm.

Phương pháp công nghiệp

Etilen được sử dụng trong công nghiệp chủ yếu được tách ra từ khí được sản xuất bởi các nhà máy lọc dầu và nhà máy hóa dầu bằng hợp chất C₂H₅OH với chất xúc tác là axit H₂SO₄ và ở nhiệt độ 170°C

PTPƯ: CH₃CH₂OH → C₂H₄ + H₂O

Phương pháp điều chế etilen trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, nó được chế tạo bằng cách trộn rượu và axit sunfuric đặc theo tỷ lệ 1 : 3 rồi đun nhanh đến 170°C để phân hủy rượu. Axit sunfuric đặc đóng vai trò là chất xúc tác và chất khử nước trong quá trình phản ứng.

C₂H₅OH → C₂H₄ + H₂O

Tác dụng và ứng dụng của etilen 

C2H4 được ứng dụng nhiều trong công nghiệp, nông nghiệp, cụ thể là:

Trong nông nghiệp 

Etilen là một hormone thực vật nội sinh, tất cả các bộ phận của thực vật bậc cao như lá, thân, rễ, hoa, quả, củ, hạt và cây con sẽ tạo ra etilen trong những điều kiện nhất định. Nó là phân tử nhỏ nhất trong số các hormone thực vật, và chức năng sinh lý của nó chủ yếu là thúc đẩy quá trình sinh trưởng của tế bào và quả.

• Etilen thúc đẩy quá trình rụng và lão hóa các cơ quan. Etilen đóng một vai trò quan trọng trong sự rụng của hoa, lá và trái cây.
• Etilen cũng có thể thúc đẩy sự ra hoa và phân hóa hoa cái của một số cây nhất định và thúc đẩy việc tiết mủ từ cây cao su.
• Etilen cũng có thể gây ra sự hình thành rễ bất định của cành giâm, thúc đẩy sự phát triển và phân hóa của rễ, phá vỡ trạng thái ngủ của hạt và chồi.
• Nó tham gia vào quá trình sản xuất hoa cái ở cây đực.
• Thúc đẩy quá trình bắt đầu ra rễ và thụ phấn ở cây trồng.
• Etilen làm tăng tốc độ hóa già của lá và hoa.
• Kích thích sự phát triển của rễ để tăng khả năng hút nước và khoáng.
• Gây ra sự gia tăng vi khuẩn trong quá trình hô hấp ở một số loại trái cây.
• Cản trở quá trình vận chuyển auxin.

Trong công nghiệp 

• Etilen là một nguyên liệu hóa học hữu cơ quan trọng, chủ yếu được sử dụng để sản xuất polyethylene, cao su ethylene propylene, polyvinyl clorua…
• Chủ yếu được sử dụng làm khí tiêu chuẩn cho các dụng cụ phân tích trong ngành hóa dầu.
• Etilen được sử dụng trong tổng hợp thuốc và vật liệu công nghệ cao.
• Về vật liệu tổng hợp, nó được sử dụng rộng rãi trong sản xuất polyetylen, vinyl clorua và polyvinyl clorua, etylbenzen, styren và polystyren và cao su etylen propylen.
• Trong tổng hợp hữu cơ, nó được sử dụng rộng rãi trong tổng hợp etanol , etilen oxit và các nguyên liệu tổng hợp hữu cơ cơ bản khác nhau như ethylene glycol, acetaldehyde, axit axetic, propionaldehyde, axit propionic.

Ảnh hưởng của khí etilen đến sức khỏe con người 

• Hít phải etilen nồng độ cao ngay lập tức có thể gây mất ý thức mà không có biểu hiện hưng phấn rõ ràng, nhưng sau khi hít phải không khí trong lành thì có thể nhanh chóng tỉnh lại.
• Kích ứng nhẹ đối với màng nhầy của mắt và đường hô hấp. 
• Etilen lỏng có thể khiến da bị tê cóng.
• Tiếp xúc lâu dài có thể gây chóng mặt, khó chịu chung, mệt mỏi và thiếu tập trung. 
• Cơ thể người bị rối loạn chức năng tiêu hóa.

Kết luận: Đây là đáp án cho câu hỏi khí etilen là gì? chi tiết và đầy đủ nhất.

Về trang chủ: TH Huỳnh Ngọc Huệ
Bài viết thuộc danh mục: Tổng hợp