Etilen là gì? Công thức, tính chất hóa học của Etilen C2H4

Etilen là gì? Etilen C2H4 với nhiều người là một chất khí đã không còn quá xa lạ. Nó là một trong những chất khí sinh học đầu tiên mà con người biết đến và được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp cũng như nông nghiệp. Cùng VietChem tìm hiểu rõ hơn về khí Etilen qua bài viết dưới đây nhé.

Etilen là gì?

Etilen hay Ethylene là một chất khí không màu với công thức hóa học C₂H₄ hoặc CH₂=CH₂. Đây là một trong các loại hidrocacbon và cũng là một alkene đơn giản nhất, đứng đầu trong dãy Anken.

Etilen là gì?

Công thức cấu tạo của Etilen

• Etilen có công thức hóa học là C₂H₄, trong phân tử có một liên kết đôi giữa hai nguyên tử cacbon
• Trong liên kết đôi lại có một liên kết kém bền và dễ bị đứt ra trong các phản ứng hóa học

Trong phân tử etilen có một liên kết đôi giữa các nguyên tử cacbon

Nguồn gốc của Etilen

• Vào năm 1917 lần đầu con người phát hiện ra etilen có tác dụng trong việc kích thích quả chín
• Năm 1924, Frank E. Denny đã nghiên cứu và phát hiện ra rằng khí etilen từ các đèn dầu hỏa đã tạo ra sự chín của thực vật.
• Từ những năm 1933- 1937: có rất nhiều nghiên cứu của các nhà khoa học chứng tỏ loại khí này được sản sinh từ thành phần của thực vật mà chủ yếu là trong thành phần của các loại quả.
• Năm 1934 Richard Gale đã cung cấp bằng chứng cho kết luận thực vật nhận thấy và cảm nhận được ethylene
• Đến năm 1935, Croker đã đưa ra đề xuất rằng etilen là một loại hormone thực vật làm cho trái cây chín cũng như làm các mô thực vật phát triển và lão hóa.

??? Axetilen là gì? Tính chất hóa học & điều chế Axetilen C2H2

Tính chất vật lý của Etilen

- Là một loại chất khí không màu, không mùi và nhẹ hơn không khí

- Nó tan ít trong nước nhưng tan nhiều trong ete và một số dung môi hữu cơ.

- Để nhận biết khí etilen có thể dùng các phương pháp:

• Dẫn khí etilen qua dung dịch brom (dung dịch có màu da cam). Xảy ra hiện tượng: dung dịch brom đã bị mất màu
• Hoặc dẫn khí etilen qua dung dịch kali pemanganat cũng dẫn đến hiện tượng dung dịch kali pemangenat bị mất màu.

Tính chất hóa học của Etilen

1. Phản ứng oxi hóa

• Khi etilen cháy hoàn toàn tạo ra CO₂ cùng H₂O và phản ứng tỏa nhiều nhiệt

C₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂ + 2H₂O

2. Phản ứng cộng

• Tác dụng với dung dịch brom (làm đổi màu dung dịch Br, mất màu)

C₂H₄ + Br₂ → C₂H₄Br₂

• Phản ứng với clo

CH₂ = CH₂ + Cl₂ → CH2=CH₂Cl – HCl

• Phản ứng cộng hidro

C₂H₄ +H₂ -> C₂H₆

• Phản ứng cộng axit

CH₂= CH₂ + HCl (khí) → CH₃CH₂Cl

C₂H₄ + HBr  -> C₂H₅Br

• Phản ứng cộng nước (có điều kiện nhiệt độ và sự xúc tác của axit)

C₂H₄ + H₂O → C₂H₅OH

3. Phản ứng trùng hợp

• Ở trong điều kiện thích hợp, liên kết kém bền trong phân tử etilen bị đứt ra dẫn đến hiện tượng các phân tử etilen kết hợp lại với nhau tạo ra một chất có phân tử lượng rất lớn được gọi là polime.

…+ CH₂ = CH₂ + CH₂ = CH₂ +… → … – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – …

Điều chế Etilen

• Trong công nghiệp, etilen được sản xuất bằng cách tách hidro từ ankan tương ứng hoặc bằng phản ứng craking.
• Trong phòng thí nghiệm, etilen được điều chế bằng phương pháp đun nóng etanol với axit sunfuric đậm đặc

CH₃CH₂OH → CH₂=CH₂ + H₂O (H₂SO₄, t^o)

??? Phenolphtalein là gì? Dùng phenolphtalein nhận biết các chất

Tham khảo thêm các phản ứng hóa học khác của C2H4:

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

C₂H₄ + 2Na → C₂H₄Na₂

Ứng dụng của Etilen

1. Ứng dụng của etilen trong công nghiệp, đời sống

• Là nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp tổng hợp polime cùng các chất hữu cơ khác
• Dùng etilen thu được các polime để chế tạo ra màng mỏng dùng trong nhiều mục đích khác nhau. Chuyển hóa etilem thành những monome khác để tổng hợp ra hàng loạt các polime đáp ứng như cầu đa dạng của đời sống và kỹ thuật.
• Từ etilem có thể tổng hợp ra nhiều hóa chất hữu cơ thiết yếu khác như etanol, etilen oxit, etylen glicol,…
• Ứng dụng trong các lĩnh vực: sản xuất bao bì, vận chuyển, ngành điện tử, diệt may, chết tạo ra chất phủ và chất kết dính, là nguyên liệu trong vật liệu xây dựng, ứng dụng trong ngành hóa dầu và dẫn xuất.

2. Ứng dụng của etilen trong nông nghiệp

• Làm tăng sự sinh trưởng của các tế bào thực vật
• Dùng trong kích thích sự nảy mầm và sinh trưởng của các loại cây trồng, cây cối
• Giúp tăng năng suất cây trồng, phục vụ cho các ngành nông nghiệp trồng trọt, canh tác
• Đặc biệt, ứng dụng trong việc kích thích quả mau chín.

Etilen là gì? Ứng dụng trong kích thích quả mau chín

3. Ứng dụng của etilen trong sinh học

3.1. Etilen cùng quá trình chín của quả

• Dưới tác động của etilen quả chín nhanh hơn. Để làm chậm quá trình chín của quả, người ta sẽ hạn chế sự tổng hợp etilen bằng cách rút dần khí này theo độ chín của quả hoặc hạ thấp nhiệt độ cùng giảm độ thoáng.

3.2. Etilen cùng hiện tượng rơi rụng

• Hiện tượng rụng của các bộ phận cây (hoa, quả, cành, lá) được bắt đầu từ sự gãy cuống. Sự gãy cuống phụ thuộc vào tương quan của etilen và auxin. Etilen kích thích còn auxin lại ức chế lại sự rơi rụng.

3.3. Etilen và sự ứng động

• Eyilen cùng auxin cũng gây hiện tượng vận động cảm ứng ở thực vật, trong đó auxin rác động gián tiếp thông qua cảm ứng sự tổng hợp etilen.

3.4. Etilen cùng sự giãn tế bào theo hướng bên

• Thể hiện qua phản ứng của cây mầm đậu Hà Lan vàng úa (mọc trong tối) đối với etilen. Với nồng độ khoảng 0,1ml/l etilen dẫn đến sự biến đổi hình mẫu bằng cách giảm tốc độ sinh trưởng giãn dài cùng tăng sự giãn bên dẫn đến hiện tượng to miền bên dưới móc câu.

3.5. Etilen và sự nảy mầm, chối của một số loài cây

• Etilen sẽ phá ngủ và bắt đầu sự nảy mầm của hạt ngũ cốc. Etilen làm tăng tốc độ nảy mầm của một số loài cây. Nó đôi khi được dùng để thúc đẩy sự nảy mầm của khoai tây và các loại căn hành.

3.6. Etilen và sự cảm ứng ra hoa

• Etilen là một thành phần cơ bản trong khói gia tăng quá trình trổ hoa. Etilen trong phần lớn trường hợp để ức chế trổ hoa, tuy nhiên nó có ảnh hưởng đến sự kích thích trong cây dứa, xoài và vải. Đối với những cây đơn tính, etilen có khả năng thay đổi giới tính của hoa đang phát triển.

3.7. Etilen và sự tăng tốc già của lá

• Việc xử lý etilen có thể làm tăng tốc độ già của lá.

Ngoài ra, Etilen còn ảnh hưởng đến sự phát triển của cây non cùng việc xuất hiện rễ phụ ở cành ngâm.

??? Chất độc Kali Xyanua KCN là gì? Mua xyanua ở đâu giá RẺ?

Etilen C₂H₄ nguy hiểm thế nào?

• Etilen là một khí không độc nhưng có thể gây ngạt thở nếu môi trường chứa quá nhiều khí này và thiếu oxy.
• Nó là một chất khí không màu, không mùi nên rất khó để phân biệt việc khí ethylene có đang tích tụ trong phòng kín hay không.
• Hít quá nhiều khí ethylene gây ra hiện tượng mất nhận thức, gây mê thậm chí cả tử vong do ngạt thở. Ngoài ra, nếu tiếp xúc nó ở dạng lỏng khi không có đồ bảo hộ sẽ gây tê và các mô phơi nhiễm sẽ bị đông cứng.
• Etilen rất dễ bắt cháy nên không được để khí này lọt ra ngoài nơi đang có lửa hay dùng đồ gây nổ, cháy trong môi trường có khí etilen.
• Các bình chứa etilen đều chứa áp lực cao, tránh trường hợp bình bị rò rỉ ra. Cần thường xuyên kiểm tra các bình chứa etilen.

Mua khí Etilen C₂H₄ công nghiệp ở đâu?

Với những ứng dụng đa dạng của mình, khí etilen được sản xuất với số lượng lớn và lượng tiêu thụ cao (năm 2016: sản lượng tiêu thụ khí etilen lên đến 150 triệu tấn). Bạn có thể dễ dàng tìm mua khí etilen ở nhiều nơi trên thị trượng với các quy cách đóng gói phù hợp với từng nhu cầu. Tuy nhiên, để đảm bảo chất lượng sản phẩm, giá thành cũng như an toàn khi sử dụng, cần lựa chọn những cơ sở uy tín, đã được kiểm định thực tế.

Bài tập liên quan về Etilen C₂H₄

Bài tập liên quan đến C₂H₄ có lời giải

Bài tập 1: Chỉ ra số liên kết đơn hoặc liên kết đôi giữa những nguyên tử cacbon có trong phân tử các chất sau đây

a) CH₃ – CH₃

b) CH₂ = CH₂

c) CH₂ = CH – CH = CH₂

Lời giải

a) Trong CH₃ – CH₃ có một 1 liên kết đơn giữa những nguyên tử cacbon (C – C)

b) Trong CH₂ = CH₂ có một liên kết đôi giữa những nguyên tử cacbon (C = C)

c) Trong CH₂= CH – CH = CH₂ có 1 liên kết đơn và liên kết đôi

Bài tập 2: Sử dụng phương pháp hóa học để loại bỏ khí etilen có sẵn trong khí metan để thu được khí metan tinh khiết.

Lời giải:

Dẫn hỗn hợp qua dung dịch brom dư, khi đó etilen sẽ phản ứng tạo ra đibrometan là chất lỏng còn ở lại trong dung dịch và chỉ có khí metan thoát ra.

CH₂ = CH₂ + Br₂ → Br – CH₂ – CH₂ – Br

Bài tập 3: Để đốt cháy được 4,48 lít khí etilen cần sử dụng:

a) Bao nhiêu lít oxi?

b) Bao nhiêu lít không khí chứa 20% thể tích oxi? Biết thế tích các khí được đo ở điều kiện tiêu chuẩn.

Lời giải:

a) Ta có phương trình phản ứng cháy của etilen:

C₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂ + 2H₂O

Theo để bài, ta có: n_C2H4 = 4,48/22,4 = 0,2 (mol)

Từ PTPƯ: n_O2 = 3.n_C2H4 = 3.0,2 = 0,6 (mol)

V_O2 = n_O2.22,4 = 0,6.22,4 = 13,44 (lít)

b) Thể tích không khí: V_O2 =13,44.(100/20) = 67,2 (lít)

Trên đây là những thông tin cơ bản là etilen là gì, tính chất cũng như ứng dụng của loại khí thông dụng này mà VietChem đã tổng hợp. Hy vọng có thể trở thành tài liệu tham khảo cho bạn đọc khi tìm hiểu về khí etilen. Truy cập hoachat.com.vn để đón đọc thêm nhiều bài viết thú vị khác về các loại hóa chất đang tồn tại xung quanh chúng ta.

☢️☢️☢️ Axit là gì? Các loại axit mạnh và cách gọi tên của chúng