1. Hợp chất ethanol

C2H5OH là công thức hóa học của rượu etylic hay còn được biết đến với cái tên Ethanol; ancol etylic, nó còn biết đến với công chức C2H6O. Đây là một chất lỏng không màu, có mùi đặc trưng, dễ bay hơi, dễ hòa tan trong nước và nhiều chất hữu cơ khác. Khi đốt cháy ethanol tạo ra ngọn lửa màu xanh cùng với khí CO2 và hơi nước. Ở dạng tinh khiết, ethanol có khả năng hút ẩm. Chất này có nhiệt độn nóng chả ở -117.3 độ C và cháy ở nhiệt độ 78,5 độ C.

Thông thường, ethanol hay được biết đến với cái tên cồn công nghiệp, bởi nó được sử dụng rất nhiều trong công nghiệp như dùng để pha chế với xăng sinh học, được ứng dụng trong ngành hóa chất, làm chất dung môi để pha chế mỹ phẩm; hay được dùng trong ngành công nghiệp, tẩy rửa. Ngoài ra nó còn được sử dụng để ứng dụng trong pha chế đồ uống, rượu bia, ngành công nghiệp thực phẩm, làm chất ướp gia vị,......

Ethanol rất dễ gây cháy nổ. Và thông thường khi ở trong con người, ethanol sẽ chuyển thành axetaldehit khi ở trong cơ thể con người, đây là một chất độc tính cao, rất dễ gây ngộ độc cho người, là nguyên nhân gây ra các bệnh như xơ gan, ung thư.....Thậm chí, ethanol có thể gây tử vong khi nồng độ trong máu trong khoảng 0,4-0,5%, ở nồng độ trong khoản từ 0,3-0,4 gây tình trạng hôn mê.

2. Về Ethilen

-Ethilen có công thức hóa học là C2H4 là chất đầu tiên trong dãy đồng đẳng hydrocacbon alken. Đây là hợp chất hữu cơ được sản xuất nhiều nhất trên thế giới, khoản hơn 150 triệu tấn vào năm 2016.

-Ethilen là một chất khí (các chất khí là tập hợp các nguyên tử hay phân tử hay các hạt có thể tự do chuyển động trong không gian. Lực tương tác giữa các hạt rất yêu, và các hạt chủ yếu tương tác với nhau qua va chạm ngẫu nhiên, hoặc với thành chứa. Các hạt chuyển động với tốc độ và hướng ngẫu nhiêu và các vận tốc của các hạt chỉ thay đổi đáng kể thông qua các va chạm ngẫu nhiên với nhau hoặc với thành vật chứa. Các chất khí trong cuộc sống thường được coi là một trong bốn trạng thái vật chất quan trọng nhất. Các trạng thái kia là chất rắn, chất lỏng, và plasma. Các chất thông thường ở trạng thái rắn ở nhiệt độ thấp, chuyển sang trạng thái lỏng ở nhiệt độ cao hơ thông qua hiện tượng nóng chảy, rồi sang trạng thái khí khi nhiệt độ được tiếp tục nâng lên hay còn gọi là hiện tượng bay hơi, và cuối cùng là trạng thái plasma ở nhiệt độ cao. Một trong những tính chất vật lý đặc biệt của ethylen là một chất không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí, ít tan trong nước, tan nhiều trong ether và một số dung môi hữu cơ.

-Về tính chất hóa học: Ethylen tham gia phản ứng cháy, phản ứng cộng và phản ứng trùng hợp.

(i) phản ứng cộng: C2H4 + Br2 → C2H4BR2

C2H4 + H2 → C2H6

C2H4 + HBr → C2H5Br

(ii) phản ứng trùng hợp: nCH2=CH2 → (-CH2-CH2-)n

(iii) tác dụng với KMnO4: 3 C2H4 + 4 H20 + 2 KMnO4 → 2KOH + 2MnO2 + 3 C2H4(OH)2

-Ethylen là nguyên vật liệu để điều chế nhựa polyenthylen, etanol, acid acetic. Ngoài ra ethylen còn được dùng để kích thích trái cây chín nhanh hơn.

3. Phản ứng C2H4 + H20 → C2H5OH

Đây la một phản ứng hó học rất quan trọng trong quá trình sản xuất ethanol. Đây là loại phản ứng thuận nghịch và thuộc loại phản ứng hóa học trùng hợp. Bởi trong quá trình sảy ra phản ứng này, etilen và nước phản ứng với nhau trong điều kiện có chất xúc tác, tạo ra ethanol và nhiệt. Đây được coi là một trong những phản ứng hóa học quan trọng nhất trong nhành công nghiệp hóa chất.

Phản ứng này muốn sảy ra được cần phải có điều kiện

Thứ nhất: điều kiện về áp xuất. Phản ứng cần áp xuât cao để diễn ra nhanh chóng và hiệu quả.. áp suất tối thiệu cần để phản ứng diễn ra là 60 atm.

Thứ hai: là nhiệt độ. Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến tốc đọ và hiệu suất của phản ứng, thông thường quá trình sản xuất ethanol diễn ra pử nhiệt độ khoảng 300 độ C

Thứ ba: chất xúc tác. Đây được coi là nhân tố để làm tăng tốc độ phản ứng và tăng hiệu xuất của quá trình. Trong phản ứng này chất thường được sử dụng làm chất xúc tác là H2SO4.

4. Một số phương pháp cân bằng phương trình

Trước hết, phương trình hóa học được dùng để thể hiện một phản ứng hóa học. Theo định luật bảo toàn khối lượng, số nguyên tử của mỗi nguyên tố trước khi tham gia phản ứng sẽ bằng số nguyên tử sau khi tham gia phản ứng. Để cân bằng một phương trình hóa học có rất nhiều cách khác nhau:

4.1.Cách ân bằng phương trình hóa học theo phương pháp nguyên tử nguyên tố. Các bước để cân bằng phương trình hóa học theo nguyên tử nguyên tố gồm:

Bước 1: Viết lại phương trình dưới dạng nguyên tử riêng biệt như H2, O2,....

Bước 2: Lập luận số nguyên tử theo thành phần của sản phẩm

Bước 3: Viết lại đúng bản chất của các chất tham gia

Ví dụ: Cân bằng phương trình hóa học: P + O2→ P205

Ta viết: P + O → P2O5

Để tạo thành 1 phân tử P2O5, ta cần 2 nguyên tử P và 5 nguyên tử O, do đó 2P + 5O → P2O5. Phân tử õi luôn tồn tại gồm 2 nguyên tử, nếu ta lấy 5 phân tử õi tức là số nguyên tử oxi tăng lên gấp 2 thì số nguyên tử P và số nguyên tử P2O5 cũng tăng lên gấp 2, tức là 4 nguyên tử P và 2 phân tử P2O5.

Như vậy ta sẽ có: 4P + 5O2 → 2P2O5.

Hãy thử áp dụng phương pháp này để thực hành đối với phương trình C2H5OH → C2H4 + H2O

4.2. Cách cân bằng phương trình hóa học theo phương pháp chẵn - lẻ

Có thể thấy, nếu một phương trình đã được cân bằng thì tổng số nguyên tử của một nguyên tố ở vế trái sẽ bằng với vế phải. chính vì thế, nếu số nguyên tử của nguyên tố này ở vế trái là số chẵn thì tổnnguyên tử nguyên tố đó ở vế trái là số lẻ thì số nguyên tử nguyên tố bên vế trái phải được nhân đôi. Sau đó, sẽ tiến hành cân bằng tiếp các hệ số còn lại.

6. Điều chế etilen trong phòng thí nghiệm

Ta cần về hóa chất và dụng cụ bao gồm: H2SO4 đặc, rượu etylic (C2H5OH), canxi cacbua (CaC2), Pd, đá bọt,.....Ngoài ra cần có, đèn cồn, ống nghiệm, giá đỡ, hẹp, chậu thủy tinh, ống dẫn khí,......

Dung dịch H2SO4 phải có độ loãnh 98%. Đặt bình chứa nước và chất xúc tác H2SO4 vào dưới vòi bình sục khí. Dùng bình chứa nước và chất xúc tác H2SO4 và dưới vòi bình sục khí. Dùng bình suchj khí để đưa C2H4 vào bình chưa nước. Để phản ứng diễn ra, cần nhiệt độ từ 300 độ C đến 350 độ C và áp suất khoảng 60 atm. Sau khi phản ứng được hoàn tất, C2H5OH được tách ra và thu được ở dạng lỏng.Phương pháp thu khí ethilen: sử dụng phương pháp đẩy nước, do khí ethilen là chất ít tan trong nước. Ta có phương trình hóa học:

C2H5OH → C2H4 + H2O (xúc tác của H2SO4 đặc, nhiệt độ 170 độ C)

Hoặc điều chế khí axetilen từ canxi cacbua, sau đó cho tác dụng với khí hidro có xúc tác Pd hoặc Pb. Ta có phương trình hóa học.

CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2

C2H2 + H2 → C2H4 (xúc tác Pd hoặc Pb)

7. Mở rộng điều chế etanol

trong điều kiện không có õy, một số loại rượu men rượu có thể được sử dụng để chuyển hóa đường thành ethanol và carbon dioxide CO2 theo phương trình hóa học:

C6H12O6 → 2CH3CH2OH + 2 CO2

Quá trình nuôi cấy men rượu theo các điều kiện để sản xuất rượu theo các điều kiện để sản xuất rượu được gọi là quá trình ủ rượu. Men rượu có thể phát triển trong sự hiện diện của khoảng 20% rượu, nhưng nồng độ của rượu ytrong sản phẩm cuối cùng có thể tăng lên nhờ chưng cất. Quá trình ủ rượu và chưng cất là phương pháp sản xuất rượu truyền thống và được sử dụng trong ngành sản xuất rượu.

Ethanol là một chất hóa học rất quen thuộc với chúng ta và thường được ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp. Trên đây là một số vấn đề về phương trình hóa học C2H5OH → C2H4 + H2O.

Mọi vấn đề pháp lý liên quan đến điều kiện sản xuất rượu liên hệ tổng đài 19006162 để được giải đáp chi tiết.