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

nCH₂=CH₂  (-CH₂-CH₂ - )_n

1. Phương trình hóa học trùng hợp etilen

nCH₂=CH₂  (-CH₂-CH₂ - )_n

2. Điều kiện phản ứng

- Nhiệt độ cao, áp suất cao và xúc tác thích hợp.

3. Cách thực hiện phản ứng

- 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).

4. Hiện tượng nhận biết phản ứng

- Sản phẩm thu được có mạch rất dài và phân tử khối lớn.

5. Mở rộng tính chất hóa học của etilen

- 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.

5.1. 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.

5.2. 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.

5.3. 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.

6. Bạn có biết

- Phản ứng trên gọi là phản ứng trùng hợp.

- Các đồng đẳng của etilen cũng tham gia phản ứng trùng hợp.

7. Bài tập vận dụng liên quan (có đáp án)

Bài 1: Trùng hợp m tấn etilen thu được 1 tấn polietilen (PE) với hiệu suất phản ứng bằng 80%. Giá trị của m là

A. 1,80.

B. 2,00

C. 0,80.

D. 1,25

Hướng dẫn

Đáp án D

 Bài 2: Trùng hợp 1,2 tấn etilen với hiệu suất 80% thì khối lượng polietilen thu được là

A. 0,56 tấn

B. 0,75 tấn

C. 0,96 tấn

D. 1,06 tấn

Hướng dẫn

Phương trình phản ứng:

nCH₂=CH₂ $\stackrel{\mathrm{t}°, \mathrm{xt}, \mathrm{P}}{\to }$(-CH₂-CH₂-)_n

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m_etilen = m_polietilen = 1,2 tấn

Do hiệu suất là 80%

Vậy khối lượng polietilen thu được là:

m_polietilen = $\frac{1,2.80}{100}$= 0,96 tấn.

Đáp án C

Bài 3: Cho sơ đồ phản ứng sau:

Chất X có thể là

A. PE.

B. PVC.

C. caosu Buna.

D. PS.

Hướng dẫn

Đáp án A.

Bài 4: Điều kiện xảy ra phản ứng trùng hợp etilen là

A. Nhiệt độ cao.

B. áp suất cao.

C. xúc tác thích hợp.

D. cả 3 phương án trên.

Hướng dẫn

Điều kiện phản ứng trùng hợp etilen là: Nhiệt độ cao, áp suất cao và xúc tác thích hợp.

Đáp án D.

Bài 5: Nhận định nào sau đây là đúng?

A. Poli etilen là C₂H₄.

B. Phản ứng trùng hợp không thuộc loại phản ứng polime hóa.

C. Các đồng đẳng của etilen cũng tham gia phản ứng trùng hợp.

D. PE là C₂H₄.

Hướng dẫn

Các đồng đẳng của etilen cũng tham gia phản ứng trùng hợp.

Đáp án C.

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

C2H4 + H2O → C2H5OH | C2H4 ra C2H5OH

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

C2H5OH ra C2H4 | C2H5OH → C2H4 + H2O | Ancol etylic ra Etilen

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

C2H5OH → C2H4 + H2O | C2H5OH ra C2H4