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

3C₂h₄ + 2KMnO₄ + 4 GIỜ₂O → 3C₂h₄(Ồ)₂ + 2MnO₂ + 2KOH

CHỈ MỘT₂= CHỈ₂ + 4 GIỜ₂O + 2KMnO₄ → CHỈ 3HO₂– CHỈ MỘT₂-OH + 2MnO₂ + 2KOH

1. C2H4 là gì?

C2H4 là công thức hóa học của etilen hay còn gọi là etilen thuộc một trong những hiđrocacbon và là anken đơn giản nhất. Là loại khí sinh học đầu tiên được con người biết đến, nó gần gũi với đời sống xã hội.

• Tính chất vật lý của C2H4: Etylen hay C2H4 là chất khí không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí (có khối lượng là 28, còn không khí có khối lượng là 29). Hóa chất này ít tan trong nước, dễ cháy và có mùi xạ hương hơi ngọt.
• Tính chất hóa học của C2H4 Etylen hay C2H4 đều có thể tác dụng với một hay nhiều chất ở các dạng khác nhau như khí oxi, dung dịch brom (Br2),…. Vì vậy nó sinh ra nhiều phản ứng khác nhau.
• Công thức cấu tạo của C2H4 đơn giản là CH2=CH2. Với các liên kết đơn và một liên kết đôi như hình dưới đây:

Etylen khi phản ứng với oxi sẽ cháy tạo thành khí cacbonic (CO2), xuất hiện hơi nước và tỏa nhiều nhiệt.

• Ứng dụng của ethylene trong thực tế là vô số trong nhiều lĩnh vực từ công nghiệp đến nông nghiệp, có thể kể đến: Sản xuất bao bì, giao thông vận tải, công nghiệp điện tử, công nghiệp dệt may, làm vật liệu phủ. , chất kết dính, hóa chất điều chế, công nghiệp hóa dầu, chất dẫn xuất, làm nguyên liệu trong vật liệu xây dựng, kích thích nảy mầm, tăng năng suất trong trồng trọt và sản xuất nông nghiệp.
• Lưu ý: Tuy có nhiều ứng dụng hữu ích cho đời sống con người nhưng etylen cũng tiềm ẩn nhiều nguy hiểm cần chú ý khi sử dụng. Do C2H4 phản ứng với O2 tạo CO2 nên nếu hít quá nhiều C2H4 bạn rất dễ bị ngạt thở, bất tỉnh, thậm chí tử vong. Đặc biệt, C2H4 rất dễ bắt lửa nên cần kiểm tra kỹ bình chứa C2H4 để đảm bảo C2H4 không bị han gỉ ở nơi có lửa sẽ gây cháy nổ cực kỳ nguy hiểm.
• Điều chế C2H4 trong phòng thí nghiệm:

C2H5OH → C2H2 + H2O (xúc tác H2SO4 đặc, ở 170 độ C)

CaC2 + H2 → C2H4 (có xúc tác Pd hoặc Pb)

• Điều chế C2H4 trong công nghiệp

Về mặt công nghiệp, etylen (C2H4) được sản xuất bằng cách tách hydro từ ankan tương ứng (CnH2n+2) hoặc bằng cách crackinh.

Ví dụ: C4H10 → C2H4 + C2H6

2. Điều chế C2H4(OH)2 qua C2H4

Phương trình hóa học:

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

Đây là phương trình oxi hóa khử chưa hoàn chỉnh, dưới đây sẽ là hướng dẫn lập và cân bằng phương trình hóa học trên.

• Về hướng dẫn pha chế: Dẫn khí etilen vào hỗn hợp dung dịch KMnO4 (còn gọi là thuốc tím). Cho từ từ C2H4 vào dung dịch KMnO4. Sau phản ứng dung dịch thuốc tím chuyển dần sang không màu và có màu đen đục. Kết tủa đen đục này là MnO2.
• Tính chất các chất phản ứng: C2H4 là chất khử, KMnO4 là chất oxi hóa mạnh.
• Cân bằng phương trình hóa học:

3 C2H4 + 2 KMnO4 + 4 H2O → 3 C2H4(OH)2 + 2 MnO2 + 2 KOH

Có nhiều cách để cân bằng phương trình hóa học trên. Có thể sử dụng phương pháp đếm số dư nguyên tử/nguyên tố trong phương trình (phương pháp này học từ kiến ​​thức hóa học THCS). Làm xong với các phương trình khó cân bằng, bạn sẽ khó cân bằng nhanh, thậm chí bạn không biết cách cân bằng phương trình hóa học đó. Có nhiều cách hơn để cân bằng phương trình ở trường trung học. Bạn có thể cân bằng các phương trình theo hóa trị, phương pháp chẵn lẻ, phổ biến nhất, điển hình, v.v.

Dưới đây là hướng dẫn từng bước để cân bằng phương trình bằng một số phương pháp cụ thể.

– Với phép tính hành động đơn giản mà bạn có thể áp dụng cho mọi phương trình, bạn có thể tham khảo:

• Bước 1: Để cân bằng phương trình hóa học bằng phương pháp này, bạn cần xác định hóa trị của từng nguyên tố, nhóm nguyên tử trong phương trình.
• Bước 2: Sau khi xác định đúng hóa trị của nguyên tố, nhóm nguyên tử trong phương trình, em tìm bội chung nhỏ nhất của các hóa trị này.
• Bước 3: Hoàn thành các bước trên, bạn tìm được hệ số tương ứng.
• Bước 4: Đây là bước cuối cùng, bạn chỉ cần thay phương trình hóa học cần cân bằng vào là xong.

– Theo hệ phân số:

• Bước 1: Thay các hệ số vào phương trình sao cho cả hai vế bằng nhau, bất kể phân số hay số nguyên.
• Bước 2: Thực hiện đồng phân số để loại bỏ tất cả các phân số trong hệ số.
• Bước 3: Hoàn thành phương trình hóa học cần cân bằng để thành công.

– Theo phương pháp cân bằng electron: Phương pháp này là phương pháp dễ thực hiện và thường được sử dụng cho các phản ứng oxi hóa – khử nhờ nguyên tắc tổng số electron mà chất khử cho bằng tổng số electron mà chất oxi hóa cho. đã nhận được. .

Bước 1: Xác định số electron và sự thay đổi số oxi hóa.

Bước 2: Cân bằng electron ở cả hai bên

Bước 3: Đưa các hệ số vừa tìm được qua quy trình cân bằng electron để tìm các hệ số còn lại và hoàn thành phương trình.

– Bằng phương pháp đại số: Phương pháp này tuy hơi dài dòng nhưng rất dễ thực hiện.

Bước 1: Đặt ẩn cho hệ số cần tìm

Bước 2: Cân bằng và lập hệ phương trình đại số theo định luật bảo toàn khối lượng

Bước 3: Giải hệ phương trình để tìm nghiệm của phương trình. Các gốc của phương trình là các hệ số được tìm thấy.

Bước 4: Thay vào phương trình hóa học để cân bằng và hoàn chỉnh.

Ví dụ, áp dụng phương pháp này cho phương trình hóa học đã cân bằng ở trên, chúng ta có:

Bước 1: Đặt ẩn cho các hệ số của phương trình hóa học.

a C2H4 + b KMnO4 + c H2O → d C2H4(OH)2 + e MnO2 + f KOH

Bước 2: Cân bằng và lập hệ phương trình

Xét nhóm nguyên tố C2H4 có: a = d

Xét một nguyên tử K có: b = f

Xét Mn có: b = e

Xét O có: 4b + c = 2d + 2e + f

Xét H có: 2c = 2d + f

Từ đây ta suy ra hệ phương trình:

một = d

b = f = e

4b + c = 2d + 2e + f

2c = 2d + f

=> 4b + c = 2c + 2e

Mà b = e => 2b = c

b = f = e

=> c = 2f

=> 4f = 2d + f => d = 3/2 f

=> a = d = 3/2 f = 3/2 b = 3/2 e = 3/4 c

Bước 3: Chọn một giải pháp bất kỳ. Ta có thể chọn a = 1

=> a = d = 1, f = e = b = 2/3, c = 4/3

Tuy nhiên, hệ số không thể là phân số, chúng ta quy đổi phân số để có hệ số nguyên hoàn chỉnh.

Từ đó suy ra mẫu 3 được:

a = d = 3, f = e = f = b = 2, c = 4

Bước 4: Thế phương trình hóa học trên vào cân bằng, ta được phương trình hóa học đã cân bằng hoàn chỉnh:

3 C2H4 + 2 KMnO4 + 4 H2O → 3 C2H4(OH)2 + 2 MnO2 + 2 KOH

3. Bài tập liên quan

Câu 1: Dung dịch thuốc tím KMnO4 sau khi dẫn khí C2H4 vào ta quan sát thấy hiện tượng sau:

A. Dung dịch trong suốt

B. Dung dịch còn quỳ tím

C. Dung dịch có màu đen đục

D. Dung dịch màu xanh lam

Kết quả: Chọn

Câu 2: Phát biểu nào sau đây sai?

A. C2H4 nặng hơn không khí

B. C2H4 nhẹ hơn oxi

C. C2H4 cháy được trong oxi

D. C2H4 ít tan trong nước.

Kết quả: Chọn A

Câu 3: Phản ứng hóa học đặc trưng của C2H4 (etilen) là:

A. Loại phản ứng nào?

B. Phản ứng oxi hóa – khử

C. Phản ứng cộng

D. Phản ứng phân hủy

Kết quả: Chọn XÓA

Câu 4: Chất nào sau đây làm mất màu dung dịch thuốc tím (KMnO4) ở điều kiện thường:

A. Êtilen

B. Benzen

C. Lipit

D. Toluen

Kết quả: Chọn A

Câu 5: Cân bằng phương trình hóa học sau:

CH3CH2OH → C2H4 + H2O (Ở điều kiện có xúc tác H2SO4 và nhiệt độ)

C2H4 + O2 → CO2 + H2O

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

Câu 6: Etylen là chất:

A. Không màu, không mùi

B. Hòa tan trong nước

C. Dễ cháy trong Oxy

D. Cả A và C

Kết quả: Chọn DỄ

Câu 7: Etylen phản ứng được với chất nào sau đây:

A. KMnO4, Br2, I, C6H6, AgNO3.

B. KMnO4, Cr, Cl2, O2, NaOH

C. Br2, Cl2, Zn, Ag, Al(OH)3

D. Br2, KMnO4, O2, H2

Kết quả: Chọn D .

Câu 8: Câu nào nói đúng nhất về etilen?

A. Etylen có 1 liên kết đôi và 1 liên kết ba

B. gạch có 1 liên kết đôi

C. Etylen có 1 liên kết ba.

D. Etylen chỉ có liên kết đơn.

Kết quả: Chọn XÓA

Câu 9: Để nhận biết CH4 và C2H4 người ta dùng hóa chất nào sau đây:

A. Dung dịch brom

B. Dung dịch AgNO3 (có NH3 xúc tác)

C. Quỳ tím

D. Nước vôi trong (NaOH)

Kết quả: Chọn DỄ