Etilen (C2H4), một hydrocacbon không no thuộc loại anken, nổi tiếng với liên kết đôi C=C trong cấu trúc phân tử. Chính liên kết này quyết định Phản ứng đặc Trưng Của Khí Etilen Là phản ứng cộng, ngoài ra còn có các phản ứng quan trọng khác.
Liên kết đôi trong etilen bao gồm một liên kết sigma (σ) bền vững và một liên kết pi (π) kém bền hơn. Liên kết pi dễ bị phá vỡ trong các phản ứng hóa học, mở đường cho sự hình thành các liên kết mới và tạo ra các hợp chất no hơn.
1. Phản Ứng Cộng:
Đây là phản ứng quan trọng nhất và là phản ứng đặc trưng của khí etilen. Trong phản ứng cộng, các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử tấn công vào liên kết đôi, phá vỡ liên kết pi và tạo thành hai liên kết sigma mới.
-
Cộng hidro (Hidro hóa): Etilen cộng với hidro (H2) khi có xúc tác kim loại (Ni, Pt, Pd) để tạo thành etan (C2H6).
C2H4 + H2 → C2H6
-
Cộng halogen (Halogen hóa): Etilen cộng với halogen (Cl2, Br2) để tạo thành dẫn xuất halogen no. Phản ứng này thường được sử dụng để nhận biết etilen vì làm mất màu dung dịch brom.
-
Cộng nước (Hidrat hóa): Etilen cộng với nước (H2O) khi có xúc tác axit (H2SO4) để tạo thành etanol (C2H5OH).
C2H4 + H2O → C2H5OH
-
Cộng axit halogenhidric (Hydrohalogen hóa): Etilen cộng với axit halogenhidric (HCl, HBr, HI) để tạo thành dẫn xuất halogen.
C2H4 + HCl → C2H5Cl
2. Phản Ứng Trùng Hợp:
Nhiều phân tử etilen có thể kết hợp với nhau tạo thành một phân tử lớn gọi là polietilen (PE). Quá trình này được gọi là trùng hợp. Đây là một phản ứng quan trọng trong công nghiệp sản xuất nhựa.
nCH2=CH2 → (-CH2-CH2-)n
3. Phản Ứng Oxi Hóa:
-
Oxi hóa hoàn toàn (Đốt cháy): Etilen cháy trong oxy tạo ra khí cacbonic (CO2) và nước (H2O), đồng thời giải phóng nhiệt.
C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O
-
Oxi hóa không hoàn toàn: Etilen có thể bị oxi hóa không hoàn toàn tạo ra các sản phẩm khác nhau tùy thuộc vào điều kiện phản ứng và chất xúc tác. Ví dụ, oxi hóa etilen bằng dung dịch KMnO4 tạo ra etylen glicol.
Ứng dụng của các phản ứng etilen:
Các phản ứng đặc trưng của khí etilen được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp hóa chất để sản xuất các sản phẩm quan trọng như:
- Polietilen (PE): dùng để sản xuất bao bì, màng phủ, đồ gia dụng.
- Etanol: dùng làm dung môi, nhiên liệu, nguyên liệu sản xuất hóa chất khác.
- Etylen glicol: dùng làm chất chống đông, nguyên liệu sản xuất sợi tổng hợp.
- Vinyl clorua: dùng để sản xuất PVC (polyvinyl clorua).
Tóm lại, phản ứng đặc trưng của khí etilen là phản ứng cộng do sự hiện diện của liên kết đôi C=C. Ngoài ra, etilen còn tham gia các phản ứng trùng hợp và oxi hóa, tạo ra nhiều sản phẩm có giá trị trong công nghiệp và đời sống.
