Phản ứng đốt cháy axetilen (C2H2) là một phản ứng tỏa nhiệt mạnh, trong đó axetilen phản ứng với oxy (O2) để tạo ra khí cacbon đioxit (CO2) và nước (H2O). Đây là một phản ứng oxi hóa khử quan trọng, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Phương trình hóa học tổng quát của phản ứng như sau:
2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O
Điều kiện phản ứng:
- Nhiệt độ cao (thường cần mồi lửa hoặc tia lửa điện).
Cách thực hiện phản ứng:
- Trộn axetilen với oxy và đốt hỗn hợp ở nhiệt độ cao.
Hiện tượng nhận biết phản ứng:
- Ngọn lửa sáng chói, tỏa nhiều nhiệt.
- Sản phẩm tạo thành là khí không màu (CO2) và hơi nước.
Lưu ý quan trọng:
- Đây là phản ứng oxi hóa hoàn toàn, trong đó axetilen bị oxi hóa hoàn toàn thành CO2 và H2O.
- Phản ứng cháy của axetilen tỏa ra lượng nhiệt lớn, do đó được sử dụng trong nhiều ứng dụng thực tế.
- Tỉ lệ mol giữa CO2 và H2O tạo thành phụ thuộc vào lượng oxy tham gia phản ứng.
Ứng dụng thực tế của phản ứng C2H2 ra CO2
Phản ứng đốt cháy axetilen (C2H2) để tạo ra CO2 và H2O có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống và công nghiệp, bao gồm:
- Hàn và cắt kim loại: Nhiệt lượng lớn tỏa ra từ phản ứng được sử dụng trong đèn hàn gió đá để hàn và cắt kim loại.
Alt text: Hình ảnh minh họa ứng dụng đèn hàn gió đá sử dụng khí axetilen (C2H2) để hàn kim loại, tạo ra nhiệt độ cao từ phản ứng cháy tạo CO2 và H2O.
- Sản xuất hóa chất: CO2 tạo ra từ phản ứng có thể được sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất các hóa chất khác, chẳng hạn như urê và axit cacboxylic.
- Chiếu sáng: Trước đây, axetilen được sử dụng trong đèn chiếu sáng, đặc biệt là trong các mỏ than. Tuy nhiên, ứng dụng này ngày càng ít phổ biến do sự phát triển của các nguồn sáng hiệu quả hơn.
Bài tập ví dụ về phản ứng C2H2 ra CO2
Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 2.8 lít khí axetilen (C2H2) ở điều kiện tiêu chuẩn. Tính thể tích khí CO2 thu được (ở đktc).
Giải:
Số mol C2H2 = 2.8 / 22.4 = 0.125 mol
Theo phương trình phản ứng: 2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O
Số mol CO2 = (4/2) số mol C2H2 = 2 0.125 = 0.25 mol
Thể tích CO2 = 0.25 * 22.4 = 5.6 lít
Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp gồm axetilen (C2H2) và etilen (C2H4) cần 11.2 lít khí oxy (đktc). Biết rằng thể tích của axetilen bằng một nửa thể tích của etilen. Tính thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp ban đầu.
Giải:
Gọi x là số mol C2H4, vậy số mol C2H2 là x/2.
Phản ứng đốt cháy:
C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O
C2H2 + 5/2 O2 → 2CO2 + H2O
Số mol O2 cần dùng: 3x + (5/2)*(x/2) = 11.2/22.4 = 0.5 mol
Giải phương trình: 3x + 5x/4 = 0.5 => x = 2/17 mol
Thể tích C2H4 = (2/17)*22.4 ≈ 2.63 lít
Thể tích C2H2 = (1/17)*22.4 ≈ 1.32 lít
Phản ứng C2h2 Ra Co2 là một phản ứng quan trọng, không chỉ trong hóa học mà còn trong nhiều ứng dụng thực tế khác nhau. Việc hiểu rõ về phản ứng này giúp chúng ta ứng dụng nó một cách hiệu quả và an toàn.
