Công Thức Phân Tử Của Axetilen Là Gì? Tìm Hiểu Chi Tiết Về C2H2

Axetilen là một hợp chất hóa học quan trọng với nhiều ứng dụng trong công nghiệp và đời sống. Bài viết này sẽ cung cấp thông tin chi tiết về axetilen, tập trung vào công thức phân tử, cấu trúc, tính chất và các ứng dụng của nó.

1. Axetilen (C2H2) là gì?

Axetilen, còn được gọi là ethyne, là một hydrocacbon không no thuộc dãy đồng đẳng ankin. Đây là ankin đơn giản nhất.

Công Thức Phân Tử Của Axetilen Là C2H2.
Phân tử khối: 26
Axetilen là chất khí không màu, không mùi (khi tinh khiết), nhẹ hơn không khí và ít tan trong nước. Axetilen thương mại thường có mùi khó chịu do lẫn tạp chất như H2S và phosphine.

2. Cấu trúc phân tử của Axetilen

Cấu trúc phân tử của axetilen là H-C≡C-H.

Hai nguyên tử cacbon liên kết với nhau bằng một liên kết ba (≡), bao gồm một liên kết sigma (σ) và hai liên kết pi (π).
Mỗi nguyên tử cacbon liên kết với một nguyên tử hydro bằng một liên kết sigma (σ).
Do có liên kết ba, phân tử axetilen có cấu trúc thẳng.

Xét về đặc điểm cấu tạo, liên kết ba giữa hai nguyên tử cacbon là yếu tố quyết định tính chất hóa học đặc trưng của axetilen, dễ dàng tham gia các phản ứng cộng và trùng hợp.

3. Lịch sử phát hiện và điều chế Axetilen

Axetilen được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1836 bởi Edmund Davy khi ông thử nghiệm với cacbua kali.
Năm 1859, Marcelin Berthelot điều chế axetilen bằng cách cho hồ quang điện đi qua hydro.

4. Tính chất hóa học của Axetilen

Axetilen là một chất khí rất hoạt động hóa học do có liên kết ba không bền.

Phản ứng cháy: Axetilen cháy trong oxy tạo ra ngọn lửa sáng và tỏa nhiều nhiệt.
- Phương trình phản ứng: 2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O
Phản ứng cộng: Axetilen dễ dàng tham gia phản ứng cộng với hydro, halogen (Cl2, Br2), axit halogenhydric (HCl, HBr), và nước.
- Ví dụ:
  - C2H2 + H2 → C2H4 (etilen)
  - C2H4 + H2 → C2H6 (etan)
  - C2H2 + Br2 → C2H2Br2 (1,2-dibromoeten)
  - C2H2Br2 + Br2 → C2H2Br4 (1,1,2,2-tetrabromoetan)
Phản ứng trùng hợp: Axetilen có thể trùng hợp tạo thành các polime.
- Trime hóa axetilen tạo thành benzen: 3C2H2 → C6H6
Phản ứng thế với kim loại: Axetilen có thể phản ứng với các kim loại kiềm hoặc bạc nitrat trong dung dịch amoniac tạo thành các axetilua kim loại.
- C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 → Ag2C2↓ + 2NH4NO3

5. Điều chế Axetilen

Có hai phương pháp chính để điều chế axetilen:

Trong phòng thí nghiệm: Cho canxi cacbua (CaC2) tác dụng với nước.
- Phương trình phản ứng: CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2
- Axetilen điều chế bằng phương pháp này thường lẫn tạp chất.
Trong công nghiệp: Nhiệt phân metan ở nhiệt độ cao (1500°C).
- Phương trình phản ứng: 2CH4 → C2H2 + 3H2

6. Ứng dụng của Axetilen

Axetilen có nhiều ứng dụng quan trọng trong các lĩnh vực khác nhau:

Hàn cắt kim loại: Axetilen được sử dụng làm nhiên liệu trong đèn hàn cắt oxy-axetilen do cháy trong oxy tạo ra ngọn lửa có nhiệt độ cao (khoảng 3000°C).
Sản xuất hóa chất: Axetilen là nguyên liệu để sản xuất nhiều hóa chất quan trọng như vinyl clorua (để sản xuất PVC), acrylonitrile (để sản xuất sợi tổng hợp), và các loại dung môi.
Sản xuất polyme: Axetilen được dùng để sản xuất một số polyme như polyvinyl axetilen.
Chiếu sáng: Trước đây, axetilen được sử dụng trong đèn chiếu sáng, đặc biệt là trong đèn mỏ.

7. An toàn khi sử dụng Axetilen

Axetilen là chất dễ cháy và nổ, cần được sử dụng và bảo quản cẩn thận.

Bảo quản axetilen trong bình chứa chuyên dụng, tránh xa nguồn nhiệt và các chất oxy hóa.
Đảm bảo thông gió tốt khi sử dụng axetilen.
Không sử dụng axetilen ở nồng độ cao trong không gian kín.
Axetilen có thể gây ngạt nếu hít phải với nồng độ cao.

Hiểu rõ về công thức phân tử của axetilen (C2H2), cấu trúc, tính chất và ứng dụng của nó là rất quan trọng đối với nhiều lĩnh vực khoa học và công nghiệp. Hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích và chi tiết nhất.