Phản ứng giữa Ethene C2H4 và Ethanol C2H5OH
Phản ứng giữa Ethene (C₂H₄) và Ethanol (C₂H₅OH)
1. Phương trình phản ứng
Khi ethene (C₂H₄) phản ứng với ethanol (C₂H₅OH) trong điều kiện axit, có thể xảy ra phản ứng chuyển hóa, tạo thành etyle axetat (CH₃COOC₂H₅) — một este quan trọng trong công nghiệp.
Phương trình phản ứng:
2. Chi tiết phản ứng
Cơ chế phản ứng:
Phản ứng này là một phản ứng giữa một anken (C₂H₄) và một alcohol (C₂H₅OH), thường xảy ra trong môi trường axit, chẳng hạn như HCl hoặc H₂SO₄. Ethene tham gia vào phản ứng cộng với ethanol để tạo ra etyle axetat, một este có mùi dễ chịu.Điều kiện phản ứng:
Phản ứng thường diễn ra dưới điều kiện có axit (chẳng hạn như axit sulfuric), nhiệt độ có thể ở mức thấp hoặc cao. Phản ứng tạo ra etyle axetat và có thể thu hồi bằng cách chưng cất.Tính chất:
Etyle axetat có mùi thơm nhẹ, dễ bay hơi, được sử dụng nhiều trong công nghiệp làm dung môi và trong sản xuất nước hoa.
3. Ứng dụng của phản ứng
Sản xuất etyle axetat:
Phản ứng này chủ yếu được sử dụng trong sản xuất etyle axetat, một hợp chất hữu cơ quan trọng trong công nghiệp. Etyle axetat được dùng làm dung môi trong sơn, mực in, và cũng là nguyên liệu trong sản xuất thuốc lá.Chế tạo các este khác:
Các phản ứng tương tự có thể được dùng để tổng hợp các este khác, ứng dụng trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm và sản xuất hóa chất.Sử dụng trong phòng thí nghiệm:
Etyle axetat được dùng trong các thí nghiệm hóa học và phân tích, đặc biệt là trong chiết xuất các hợp chất hữu cơ từ hỗn hợp phức tạp.
4. Bài tập liên quan
Bài tập 1:
Cho 12 g ethene (C₂H₄) phản ứng với ethanol (C₂H₅OH) dư trong điều kiện có axit. Tính khối lượng etyle axetat (CH₃COOC₂H₅) tạo thành.
Lời giải:
- Mặt khác, khối lượng mol của ethene (C₂H₄) là 28 g/mol, và khối lượng mol của etyle axetat (C₄H₈O₂) là 88 g/mol.
- Số mol ethene có trong 12 g:
- Tỷ lệ mol giữa ethene và etyle axetat là 1:1, do đó số mol etyle axetat tạo ra cũng là 0.429 mol.
- Khối lượng etyle axetat:
Bài tập 2:
Viết phương trình ion thu gọn cho phản ứng giữa ethene và ethanol trong điều kiện axit.
Lời giải:
- Phản ứng này chủ yếu xảy ra trong môi trường axit, nhưng ở cấp độ ion, ta không cần viết phương trình ion thu gọn cụ thể vì đây là phản ứng giữa các hợp chất hữu cơ không phải ion hóa trong dung dịch.
5. Lưu ý khi thực hiện phản ứng
An toàn:
- Phản ứng này xảy ra dưới tác dụng của axit, vì vậy cần thực hiện trong môi trường có thông gió tốt và trang bị bảo hộ đầy đủ, đặc biệt khi sử dụng axit sulfuric hoặc HCl.
- Etyle axetat có thể gây kích ứng nếu tiếp xúc lâu dài với da và mắt.
Điều kiện phản ứng:
- Phản ứng xảy ra trong môi trường axit mạnh, nên cần phải kiểm soát lượng axit sử dụng để tránh phản ứng quá mạnh hoặc tạo ra các sản phẩm phụ không mong muốn.
- Cần theo dõi nhiệt độ phản ứng vì quá nhiệt có thể làm mất đi các chất phản ứng cần thiết.
Bảo quản etyle axetat:
- Etyle axetat cần được bảo quản trong các bình kín, tránh ánh sáng trực tiếp và nhiệt độ cao để không bị phân hủy.
Kết luận
Phản ứng giữa ethene và ethanol là một ví dụ điển hình về phản ứng cộng tạo thành este, rất quan trọng trong công nghiệp sản xuất etyle axetat, một dung môi hữu ích. Cần chú ý đến các biện pháp an toàn khi thực hiện phản ứng này và bảo quản sản phẩm đúng cách.