C2H4 ra C2H6 l C2H4 + H2 → C2H6 | Etilen ra Etan

Phản ứng C₂H₄ + H₂ → C₂H₆

1. Phương trình phản ứng C₂H₄ ra C₂H₆

C₂H₄ + H₂ → C₂H₆

CH₂=CH₂ + H₂ → CH₃-CH₃

2. Điều kiện phương trình phản ứng xảy ra giữa Etilen H₂

Nhiệt độ; Xúc tác: Ni

3. Bản chất của C₂H₄ (Etilen) trong phản ứng

Do liên kết kém bền trong liên kết đôi CH2=CH2 bị đứt ra nên mỗi phân tử etilen đã kết hợp thêm một phân tử hidro.

4. Mở rộng tính chất hóa học của Etilen 

Trong phân tử etilen C₂H₄, có một liên kết đôi giữa hai nguyên tử cacbon, bao gồm 1 liên kết kém bền, dễ dàng đứt khi tiến hành phản ứng hóa học.

4.1. Etilen tác dụng với oxi

Khi đốt trong oxi, etilen cháy tạo thành khí CO₂ và H₂O, tỏa nhiều nhiệt.

• Etilen cháy hoàn toàn tạo ra CO₂, H₂O và tỏa nhiều nhiệt:

Phương trình hóa học

C₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂+ 2H₂O + Q

• Etilen làm mất màu dung dịch KMnO₄:

CH₂=CH₂+ 4H₂O + 2KMnO₄ → 3HO-CH₂-CH₂-OH + 2MnO₂ + 2KOH

4.2. Etilen tác dụng brom dạng dung dịch

Phương trình hóa học:

CH₂= CH₂ + Br₂ → Br – CH₂ – CH₂ – Br

4.3. Etilen tác dụng H₂

CH2=CH2 + H2  → CH3-CH3

4.4. Etilen tác dụng với H₂O

Ở nhiệt độ thích hợp và có xúc tác axit, etilen có thể cộng nước

C₂H₄ + H₂O C₂H₅OH

Với đặc điểm các chất liên kết đôi (tương tự etilen) dễ tham gia phản ứng cộng. Phân tử etilen kết hợp với nhau (còn gọi là phản ứng trùng hợp)

4.5. Phản ứng trùng ngưng

Các phân tử etilen kết hợp với nhau tạo ra chất có phân tử lượng rất lớn gọi là PolyEtiten hay còn gọi là PE

Phương trình phản ứng.

….+ CH₂= CH₂ + CH₂= CH₂ +….→ ….- CH₂– CH₂ – CH₂– CH₂-….

5. Câu hỏi vận dụng liên quan

Câu 1. Hỗn hợp X gồm H₂ và C₂H₄ có tỷ khối so với He là 3,75. Dẫn X qua Ni nung nóng, thu được hỗn hợp khí Y có khối lượng so với He là 5. Hiệu suất của phẩn ứng hiđro hóa là

A. 20%

B. 25%

C. 50%

D. 40%

Lời giải:

Đáp án: C

M_X = 3,75.4 = 15 (g/mol);

M_Y = 5.4 = 20 (g/mol)

Chọn 1 mol hỗn hợp X

→ $\left\{\begin{array}{l}{n}_{C_2{H}_4}+n_{H_2}=1\\ 28.n_{C_2{H}_4}+2n_{H_2}=15\end{array}\right.$

$\to \left\{\begin{array}{l}{n}_{C_2{H}_4}=0,5\\ n_{H_2}=0,5\end{array}\right.$

Đặt số mol H₂ phản ứng là a mol

C₂H₄ + H_2  $\to$ C₂H₆

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

m_X = m_Y → 15.1 = 20.n_Y

→ n_Y = 0,75 mol

Số mol hỗn hợp giảm bằng số mol H₂ phản ứng

→ a = 1 – 0,75 = 0,25 mol

 → H% = $\frac{0,25}{0,5}.100$ = 50%

Câu 2. Cho V lít hỗn hợp khí X gồm H₂, C₂H₂, C₂H₄, trong đó số mol của C₂H₂ bằng số mol của C₂H₄ đi qua Ni nung nóng (hiệu suất đạt 100%), thu được 11,2 lít hỗn hợp khí Y ở đktc, biết tỉ khối hơi của hỗn hợp Y đối với H₂ là 6,6. Nếu cho V lít hỗn hợp khí X đi qua dung dịch brom dư thì khối lượng bình brom tăng

A. 2,7 gam

B. 6,6 gam

C. 4,4 gam

D. 5,4 gam

Lời giải:

Đáp án: D

Vì hỗn hợp X có $n_{C_2{H}_2}=n_{C_2{H}_4}$

→ Quy hh X về C₂H₃ và H₂

MY = 13,2 → H2 dư → Y gồm H2 và C2H6 (a và b mol)

Ta có:$\left\{\begin{array}{l}a+b = 0,5\\ 2a+30b = 0,5.6.6,2 \end{array}\right.\Rightarrow b=0,2 mol$

→ Khối lượng dung dịch tăng = 0,2.27 = 5,4 gam

Câu 3. Trong phân tử etilen giữa hai nguyên tử cacbon có

A. hai liên kết đôi.

B. một liên kết đôi.

C. một liên kết đơn.

D. một liên kết ba.

Lời giải:

Đáp án: B

Etilen: CH₂=CH₂ nhận thấy giữa 2 nguyên tử C có 1 liên kết đôi C=C.

Câu 4. Khi đốt cháy khí etilen thì số mol CO₂ và H₂O được tạo thành theo tỉ lệ

A. 2 : 1.

B. 1 : 2.

C. 1 : 3.

D. 1 : 1.

Lời giải:

Đáp án: D

Khi đốt cháy khí etilen thu được số mol CO2 bằng số mol nước.

Câu 5. Etilen và axetilen phản ứng được với tất cả các chất, dung dịch trong dãy nào sau đây?

A. H₂, NaOH, dung dịch HCl.

B. CO₂, H₂, dung dịch KMnO₄.

C. Dung dịch Br₂, dung dịch HCl, dung dịch AgNO₃/NH₃ dư.

D. Dung dịch Br₂, dung dịch HCl, dung dịch KMnO₄.

Lời giải:

Đáp án: D

Câu 6. Có 4 chất: metan, etilen, but-1-in và but-2-in. Trong 4 chất đó, có mấy chất tác dụng được với dung dịch AgNO₃ trong amoniac tạo thành kết tủa?

A. 4

B. 3

C. 2

D. 1

Lời giải:

Đáp án: D

Chỉ có but – 1 – in phản ứng được với AgNO₃/NH₃ thu được kết tủa.

Câu 7. Để khử hoàn toàn 200 ml dung dịch KMnO₄ 0,2M tạo thành chất rắn màu đen cần V lít khí C₂H₄ (đktc). Giá trị tối thiểu của V là

A. 2,240

B. 2,688

C. 4,480

D. 1,344

Lời giải:

Đáp án: D

3C₂H₄ + 2KMnO₄ + 4H₂O $\to$ 3C₂H₄(OH)₂ + 2MnO_2(đen) + 2KOH

$n_{KMn{O}_4}$ = 0,2.0,2 = 0,04 mol

Theo phương trình:

$n_{C_2{H}_4}=\frac{3}{2}$. $n_{KMn{O}_4}$

= $\frac{3}{2}.0,04=$0,06 mol

→ V = 0,06.22,4 = 1,344 lít

Câu 8. Dẫn từ từ 6,72 lít (đktc) hỗn hợp X gồm etilen và propilen và dung dịch brom, dung dịch brom bị nhạt màu, và không có khí thoát ra. Khối lượng dung dịch sau phản ứng tăng 9,8 gam. Thành phần phần trăm theo thể tích của etilen trong X là

A. 50,00%

B. 66,67% 

C. 57,14%

D. 28,57%

Lời giải:

Đáp án: B

$$\begin{gathered} \left\{\begin{array}{l}{\text{C}}_{\text{2}}{\text{H}}_{\text{4}}\text{\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}:\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}x\hspace{0.17em}mol}\\ {\text{C}}_{\text{3}}{\text{H}}_{\text{6}}\text{:\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}y\hspace{0.17em}mol}\end{array}\right. \\ \to \left\{\begin{array}{l}\text{x\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}+\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}y\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}=\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}}\frac{\text{6,72}}{\text{22,4}}\\ \text{28x\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}+\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}42y\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}=\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}9,8}\end{array}\right. \\ \to \left\{\begin{array}{l}\text{x\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}=\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}0,2}\\ \text{y\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}=\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}0,1}\end{array}\right. \end{gathered}$$

%= .100 = 66,67%

Câu 9. Ba hiđrocacbon X, Y, Z kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng, trong đó khối lượng phân tử Z gấp đôi khối lượng phân tử X. Đốt cháy 0,1 mol chất Y, sản phẩm khi hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)₂ dư, thu được số gam kết tủa là

A.30 gam 

B. 10gam 

C. 40 gam 

D. 20 gam

Lời giải:

Đáp án: A

Phân tử Z hơn phân tử X 2 nhóm CH₂ → M_Z = M_X + 28

Khối lượng phân tử Z gấp đôi khối lượng phân tử X → M_Z = 2M_X

→ 2M_X = M_X + 28 → M_X = 28 → X là C₂H₄

Vậy Y là C₃H₆

Bảo toàn C có số mol CO₂ sinh ra khi đốt Y là 3.0,1 = 0,3 mol

Hấp thụ CO₂ vào Ca(OH)₂ dư → ${n_{CaC{O}_3}}_{\downarrow }=n_{C{O}_2}$ = 0,3 mol

→$m_{CaC{O}_3\downarrow }$ = 0,3.100 = 30 gam.

Câu 10. Hỗn hợp X gồm H₂ và C₂H₄ có tỷ khối so với He là 3,75. Dẫn X qua Ni nung nóng, thu được hỗn hợp khí Y có khối lượng so với He là 5. Hiệu suất của phẩn ứng hiđro hóa là

A.20% 

B. 25% 

C. 50% 

D. 40%

Lời giải:

Đáp án: C

M_X = 3,75.4 = 15 (g/mol); M_Y = 5.4 = 20 (g/mol)

Chọn 1 mol hỗn hợp X

$\left(\begin{array}{c}{n}_{C_2{H}_4}+n_{H_2}=1\\ 28.n_{C_2{H}_4}+2n_{H_2}=15\end{array}\right)$→ $\left(\begin{array}{c}{n}_{C_2{H}_4}=\mathrm{0,5}\\ n_{H_2}=\mathrm{0,5}\end{array}\right)$

Đặt số mol H₂ phản ứng là a mol

C₂H₄ + H₂→ C₂H₆

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

m_X = m_Y → 15.1 = 20.n_Y → n_Y = 0,75 mol

Số mol hỗn hợp giảm bằng số mol H₂ phản ứng

→ a = 1 – 0,75 = 0,25 mol

→ H% = $\frac{\mathrm{0,25}}{\mathrm{0,5}}.100$ = 50%

Xem thêm các phương trình phản ứng hóa học khác:

C2H6 → C2H4 + H2 | C2H6 ra C2H4 | C2H6 ra H2

CH2=CH2 + Br2 → CH2Br–CH2Br | C2H4 + Br2 | Etilen + Br2

nCH2=CH2 → (-CH2-CH2 -)n | Trùng hợp etilen | Trùng hợp C2H4 | CH2=CH2 ra nhựa PE

C2H4 + H2O → C2H5OH | C2H4 ra C2H5OH

C2H4 + KMnO4 + H2O → C2H4(OH)2 + MnO2 + KOH | C2H4 ra C2H4(OH)2