CH2=CH2 ra (-CH2-CH2-)n l CH2=CH2 → (-CH2-CH2-)n | Etilen ra Polietilen
Sinx.edu.vn xin giới thiệu phương trình CH2=CH2 → (-CH2-CH2-)n là phản ứng trùng hợp. Bài viết này cung cấp đầy đủ thông tin về phương trình hóa học đã được cân bằng, điều kiện các chất tham gia phản ứng, hiện tượng (nếu có), ... Mời các bạn đón xem:
Phản ứng CH2=CH2 → (-CH2-CH2-)n
1. Phương trình phản ứng điều chế nhựa PE từ C2H4
Nhựa PE hay còn gọi là polietilen (−CH2−CH2−)n
nCH2= CH2(−CH2−CH2−)n
2. Điều kiện điều chế nhựa PE từ C2H4
Nhiệt độ cao, áp suất cao và xúc tác thích hợp.
3. Bản chất của CH2= CH2 (Etilen)
CH2= CH2 là anken nên mang đầy đủ tính chất của anken. Ở nhiệt độ cao, áp suất cao và có chất xúc tác thích hợp, các phân tử anken có thể kết hợp với nhau tạo thành những phân tử có mạch rất dài và phân tử khối rất lớn gọi là polime.
4. Cách thực hiện phản ứng điều chế nhựa PE từ C2H4
Ở nhiệt độ cao, áp suất cao và xúc tác thích hợp, các phân tử eten kết hợp lại với nhau thành phân tử có mạch rất dài và phân tử khối lớn là poli etilen (PE).
5. Hiện tượng nhận biết phản ứng C2H4 ra PE
Sản phẩm thu được có mạch rất dài và phân tử khối lớn.
6. Kiến thức về etilen
6.1. Tính chất vật lí
Etilen là chất khí, không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí và ít tan trong nước.
6.2. Cấu tạo phân tử
Trong phân tử etilen C2H4, có một liên kết đôi giữa hai nguyên tử cacbon.
Trong liên kết đôi có một liên kết kém bền. Liên kêt này dễ đứt ra trong các phản ứng hóa học.
Những hiđrocacbon mạch hở, trong phân tử có một liên kết đôi như etilen gọi là anken, có công thức chung CnH2n với n > 2.
6.3. Tính chất hóa học
- Trong phân tử etilen, mỗi nguyên tử cacbon liên kết với hai nguyên tử hiđro, hai hóa trị còn lại dùng để liên kết hai nguyên tử cacbon với nhau.
- Công thức cấu tạo của etilen:
Viết gọn: CH2=CH2.
- Giữa hai nguyên tử cacbon có hai liên kết. Những liên kết như vậy được gọi là liên kết đôi.Trong liên kết đôi có một liên kết kém bền. Liên kết này dễ bị đứt ra trong các phản ứng hóa học.
a. Phản ứng cộng
- Phản ứng cộng halogen (phản ứng halogen hóa)
- Cộng brom
- Dẫn khí etilen qua dung dịch brom màu da cam
- Hiện tượng: Dung dịch brom bị mất màu.
- Nhận xét: Etilen đã phản ứng với brom trong dung dịch.
- Liên kết kém bền trong liên kết đôi bị đứt ra và mỗi phân tử etilen đã kết hợp thêm một phân tử brom. Phản ứng trên được gọi là phản ứng cộng.
- Ngoài brom, trong những điều kiện thích hợp, etilen còn có phản ứng cộng với một số chất khác. Ví dụ hiđro, clo.
- Nhìn chung, các chất có liên kết đôi (tương tự như etilen) dễ tham gia phản ứng cộng.
- Cộng clo
- Phản ứng cộng hiđro (phản ứng hiđro hóa)
- Phản ứng cộng axit
- Hiđro halogenua (HCl, HBr, HI), axit sunfuric đậm đặc ,... có thể cộng vào etilen.
CH2=CH2 + HCl (khí ) → CH3CH2Cl : (etyl clorua)
CH2=CH2 + H-OSO3H → CH3CH2OSO3H : (etyl hiđrosunfat )
- Phản ứng cộng nước (phản ứng hiđrat hóa)
- Ở nhiệt độ thích hợp và có xúc tác axit, etilen có thể cộng nước.
b. Phản ứng trùng hợp
- Ở điều kiện thích hợp (nhiệt độ, áp suất, xúc tác), liên kết kém bền trong phân tử etilen bị đứt ra. Khi đó, các phân tử etilen kết hợp với nhau tạo thành phân tử có kích thước và khối lượng rất lớn, gọi là polietilen (viết tắt là PE).
- Phản ứng trên được gọi là phản ứng trùng hợp.
- Polietilen là chất rắn, không tan trong nước, không độc. Nó là nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp chất dẻo.
c. Phản ứng oxi hóa
- Etilen cháy hoàn toàn tạo ra CO2, H2O và tỏa nhiều nhiệt:
C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O
- Etilen làm mất màu dung dịch KMnO4:
2 CH2=CH2 + 2KMnO4 + 4H22O → + 2MnO2 + 2KOH (etylen glicol)
- Phản ứng làm mất màu dung dịch thuốc tím kali pemanganat được dùng để nhận ra sự có mặt của liên kết đôi của anken.
7. Ứng dụng của etilen
Dùng trong sản xuất bao bì
Vận chuyển.
Ngành điện tử
Ngành dệt may.
Nguyên liệu tạo ra chất phủ và chất kết dính.
Nguyên liệu trong vật liệu xây dựng.
Tham gia nhiều phản ứng tạo ra các hóa chất.
Ứng dụng vào ngành hóa dầu.
8. Bạn có biết
- Phản ứng trên gọi là phản ứng trùng hợp.
- Các đồng đẳng của etilen cũng tham gia phản ứng trùng hợp.
9. Bài tập
Bài 1: Từ 4 tấn C2H4 có chứa 30% tạp chất có thể điều chế bao nhiêu tấn PE? (Biết hiệu suất phản ứng là 90%)
A. 2,55
B. 2,8
C. 2,52
D. 3,6
Lời giải:
Đáp án: C
Giải thích:
Bảo toàn C => phản ứng tỉ lệ 1:1
Khối lượng PE thu được là: 4 . 0,7 . 0,9 = 2,52 tấn
Câu 2. Chất nào sau đây có khả năng trùng hợp thành cao su?
A. CH2=C(CH3)CH=CH2
B. CH3 – C(CH3)=C=CH2
C. CH3 – CH2 – C ≡ CH
D. CH3 – CH = CH – CH3
Lời giải:
Đáp án: A
Giải thích:
CH2=C(CH3)CH=CH2
Câu 3. Công thức cấu tạo của tơ nilon – 6,6 là:
A. [ - NH – (CH2)4 – NH – CO – (CH2)4 – CO - ]n
B. [ - NH – (CH2)6 – NH – CO – (CH2)4 – CO - ]n
C. [ - NH – (CH2)6 – NH – CO – (CH2)6 – CO - ]n
D. [ - NH – (CH2)4 – NH – CO – (CH2)6 – CO - ]n
Lời giải:
Đáp án: B
Giải thích:
[ - NH – (CH2)6 – NH – CO – (CH2)4 – CO - ]n
Câu 4. Đồng trùng hợp đivinyl và stiren thu được cao su Buna-S có công thức cấu tạo là :
A. (–CH2–CH=CH–CH2–CH(C6H5)–CH2–)n.
B. (–C2H–CH–CH–CH2–CH(C6H5)–CH2–)n.
C. (–CH2–CH–CH=CH2–CH(C6H5)–CH2–)n.
D. (–CH2–CH2–CH2–CH2–CH(C6H5)–CH2–)n.
Lời giải:
Đáp án: A
Câu 5. Etilen có tính chất vật lý nào sau đây?
A. là chất khí không màu, không mùi, tan nhiều trong nước, nhẹ hơn không khí.
B. là chất khí, không màu, không mùi, ít tan trong nước, nhẹ hơn không khí.
C. là chất khí màu vàng lục, mùi xốc, ít tan trong nước, nặng hơn không khí.
D. là chất khí không màu, mùi hắc, tan trong nước, nặng hơn không khí.
Lời giải:
Đáp án: B
Giải thích:
Là chất khí, không màu, không mùi, ít tan trong nước, nhẹ hơn không khí.
Câu 6. Khí CH4 và C2H4 có tính chất hóa học giống nhau là
A. tham gia phản ứng cộng với dung dịch brom.
B. tham gia phản ứng thế với brom khi chiếu sáng.
C. tham gia phản ứng trùng hợp.
D. tham gia phản ứng cháy với khí oxi sinh ra khí cacbonic và nước.
Lời giải:
Đáp án: D
Giải thích:
Tham gia phản ứng cháy với khí oxi sinh ra khí cacbonic và nước.
Bài 7. Nhận xét nào sau đây không đúng?
A. Hợp chất hữu cơ là hợp chất của cacbon.
B. Trong các hợp chất hữu cơ, cacbon luôn có hóa trị IV.
C. Mỗi hợp chất hữu cơ có một trật tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử.
D. Trong hợp chất hữu cơ, oxi có hóa trị I hoặc
Lời giải:
Đáp án: D
Bài 8: Phát biểu nào sau đây không chính xác
A. Điều chế etilen trong phòng thí nghiệm bằng cách đun etylic với H2SO4 đặc tới khoảng 170oC
B. Tất cả các ancol khi đun nóng với H2SO4 đặc tới khoảng 170oC đều thu được anken
C. Đun nóng ancol với H2SO4đặc ở nhiệt độ khoảng 140oC sẽ thu được ete
D. Ở nhiệt độ cao, áp suất cao và xúc tác thích hợp, các phân tử eten kết hợp lại với nhau thành phân tử có mạch rất dài và phân tử khối lớn là poli etilen (PE)
Lời giải:
Đáp án: B
Bài 9: Tiến hành trùng hợp 26 gam stiren, hỗn hợp sau phản ứng tác dụng với 500 ml dung dịch Br2 0,15M, cho tiếp dung dịch KI dư vào thu được 3,175 gam Iot. Khối lượng polime tạo ra là:
A. 12,5.
B. 24.
C. 16.
D. 19,5.
Lời giải:
Đáp án: D
Giải thích:
Có nStiren = 0,25 mol; nBr2 = 0,075 mol; nI2 = 0,0125
Stiren + Br2 → Stiren-Br2 (1)
Br2 + 2KI → 2KBr + I2 (2)
⇒ nBr2 dư = nI2 = 0,0125 mol
⇒ nBr2 (1) = nStiren dư =0,0625 mol
⇒ mpolime = mStiren ban đầu – mStiren dư = 19,5 g
Bài 10: Khi tiến hành đồng trùng hợp buta-1,3-đien và acrilonitrin thu được một loại cao su buna-N chứa 8,69% nitơ. Tính tỉ lệ số mol buta-1,3-đien và acrolonitrin trong cao su
A. 1:2
B. 1:1
C. 2:1
D. 3:1
Lời giải:
Đáp án: C
Giải thích:
Ta xét 1 mắt xích cao su buna N có 1 nguyên tử N => M = (14 : 8,69) . 100 = 161.
Ta có Mbuta-1,3-dien = 54; Macrilonitrin = 53 => nbuta – 1,3 – đien : nacrilonitrin = 2 : 1
Bài 11: Trùng hợp 5,6 lít (đktc) propilen, nếu hiệu suất 80%, khối lượng polime thu được là:
A. 10,5 gam
B. 8,4 gam
C. 7,4 gam
D. 9,5 gam
Lời giải:
Đáp án: B
Giải thích:
Số mol C2H4 0,25 mol → khối lượng = 0,25.42 = 10,5gam
H = 80% => khối lượng polime là 10,5.0,8 = 8,4 gam
Bài 12: Người ta trùng hợp 0,1 mol vinyl clorua với hiệu suất 90% thì số gam PVC thu được là :
A. 7,520.
B. 5,625.
C. 6,250.
D. 6,944.
Lời giải:
Đáp án: B
Giải thích:
CH2=CHCl → [CH2–CHCl]n
Khối lượng PVC thu được là 62,5 . 0,1 .90% = 5,625g