Cân bằng phản ứng trùng hợp Etilen CH2=CH2 → (-CH2-CH2-)n

Cân bằng phản ứng trùng hợp Etilen CH2=CH2 → (-CH2-CH2-)n 1. Etilen là gì?
Etilen là một hydrocacbon không no (chứa các nguyên tử hydro với công thức
hóa học C2H4) và là một hợp chất hữu cơ quan trọng. Nó còn được gọi là
etylen. Etilen là một khí không màu, không mùi và không độc, và nó thường
tồn tại dưới dạng khí ở điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ và áp suất phòng thí nghiệm).
Etilen đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực hóa học và công nghiệp, với các
ứng dụng quan trọng như:
1. Sản xuất nhựa: Etilen là nguyên liệu chính để sản xuất các loại nhựa
polyethylene, bao gồm polyethylene thấp mật độ (LDPE) và polyethylene
cao mật độ (HDPE), được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp đóng
gói và sản xuất đồ gia dụng.
2. Sản xuất hợp chất hữu cơ: Etilen là một chất khởi đầu quan trọng cho việc
tổng hợp các hợp chất hữu cơ khác, như etanol, etilen oxiđ, và nhiều hợp chất hữu cơ khác.
3. Thực phẩm và lưu trữ quả: Etilen được sử dụng để kiểm soát quá trình chín
và lưu trữ trái cây và rau quả bằng cách tạo điều kiện không khí giàu etilen,
giúp kéo dài thời gian bảo quản.
4. Làm mát: Etilen cũng có thể được sử dụng làm chất làm lạnh trong hệ thống làm mát.
5. Sản xuất sản phẩm hóa dầu: Etilen có thể được sử dụng để sản xuất nhiều
sản phẩm dẫn xuất dầu mỏ khác, bao gồm etilen glixol (EG) và polyethylene
terephthalate (PET), được sử dụng để sản xuất chai nhựa và sợi polyester.
Nói chung, etilen là một hợp chất hóa học quan trọng với nhiều ứng dụng
quan trọng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
2. Tính chất hoá học của Etilen
Etilen (C2H4) là một hydrocacbon không no đơn giản nhưng có một số tính
chất hoá học quan trọng. Dưới đây là một số tính chất hoá học chính của etilen:
1. Phản ứng tạo liên kết đôi: Tính chất đặc biệt của etilen là có một liên kết đôi
giữa hai nguyên tử carbon trong phân tử. Liên kết này có tính đôi và dễ
dàng tạo ra các phản ứng hóa học khác nhau.
2. Phản ứng cộng: Etilen tham gia vào nhiều phản ứng cộng với các chất khác.
Ví dụ, nó có thể tạo ra liên kết đơn với halogen (ví dụ: clorin) trong một phản
ứng cộng halogen, tạo ra các hợp chất như cloroetan.
3. Phản ứng oxy hóa: Etilen có khả năng phản ứng với khí oxi dưới điều kiện
thích hợp để tạo thành etilen oxiđ (C2H4O). Etilen oxiđ là một hợp chất
quan trọng được sử dụng trong sản xuất các sản phẩm hóa chất và dược phẩm.
4. Phản ứng polymer hóa: Etilen có khả năng polymer hóa, tức là nó có thể kết
hợp với chính nó để tạo thành các đơn vị lặp lại và tạo ra các polymer như
polyethylene. Điều này là cơ sở cho sản xuất các sản phẩm như túi ni-lông,
chai nhựa và nhiều vật liệu nhựa khác.
5. Phản ứng axit: Etilen có thể tác động với axit để tạo ra các sản phẩm phản
ứng như etilen axetat, một este quan trọng.
6. Phản ứng thủy phân: Etilen cũng có thể trải qua phản ứng thủy phân trong
môi trường nước, tạo ra ethanol (C2H5OH).
Tóm lại, tính chất hoá học của etilen làm cho nó trở thành một chất cơ bản
trong hóa học hữu cơ và có nhiều ứng dụng quan trọng trong công nghiệp và sản xuất.
3. Cân bằng phản ứng trùng hợp Etilen CH2=CH2 → (-CH2-CH2- )n
Phản ứng trùng hợp etilen để tạo ra polyethylene (polythene) là một quá trình
quan trọng trong công nghiệp nhựa. Để cân bằng phản ứng này, bạn cần biết
cân bằng hóa học chính xác của nó. Phản ứng trùng hợp etilen có thể được biểu diễn như sau: n CH2=CH2 → (-CH2-CH2-)n
Trong đó, "n" là số đơn vị lặp lại, tức là số lượng đơn vị etilen được kết hợp
để tạo thành polymer polyethylene. Để cân bằng phản ứng này, bạn cần xác
định tỷ lệ giữa reactant (etilen) và sản phẩm (polyethylene).
Cân bằng hóa học này dựa trên việc duy trì tổng số nguyên tử của các
nguyên tố trong phản ứng, tức là tổng số carbon và hydrogen trước và sau
phản ứng phải bằng nhau. Trong trường hợp này, bạn cần cân bằng các
nguyên tử carbon (C) và hydrogen (H).
Bước 1: Xác định số lượng nguyên tử carbon (C) và hydrogen (H) trên mỗi bên của phản ứng. 
Bên trái (reactant): 2 nguyên tử C và 4 nguyên tử H trên mỗi phân tử etilen (C2H4). 
Bên phải (sản phẩm): "n" đơn vị lặp lại, mỗi đơn vị chứa 2 nguyên tử C và 4 nguyên tử H.
Bước 2: Thiết lập phương trình cân bằng cho số lượng các nguyên tử C và H. 
C: 2 (từ etilen) = 2n (từ polyethylene) 
H: 4 (từ etilen) = 4n (từ polyethylene)
Bước 3: Giải phương trình cân bằng để tìm giá trị của "n".  C: 2 = 2n → n = 1  H: 4 = 4n → n = 1
Vậy, để cân bằng phản ứng trùng hợp etilen, bạn cần 1 đơn vị lặp lại, tức là 1
phân tử etilen sẽ tạo ra 1 đơn vị của polymer polyethylene (-CH2-CH2-).
4. Ứng dụng của phản ứng trùng hợp Etilen CH2=CH2 → (-CH2- CH2-)n là gì?
Phản ứng trùng hợp etilen (C2H4) để tạo ra polyethylene (-CH2-CH2-)n là
một phản ứng quan trọng trong ngành công nghiệp và có nhiều ứng dụng đa
dạng. Dưới đây là một số ứng dụng chính của polyethylene:
1. Bao bì và đóng gói: Polyethylene là một trong những loại nhựa phổ biến
nhất được sử dụng trong sản xuất bao bì và đóng gói. Nó được sử dụng để
sản xuất túi ni-lông, túi mua sắm, chai nhựa, hộp đựng thực phẩm, màng
bọc thực phẩm và nhiều sản phẩm bao bì khác.
2. Ống và ống dẫn: Polyethylene cung cấp tính năng cách nhiệt và chống ăn
mòn tốt, do đó được sử dụng trong việc sản xuất ống dẫn nước, ống dẫn
khí đốt, ống dẫn dầu và nhiều loại ống dẫn khác.
3. Sản phẩm gia dụng: Polyethylene được sử dụng để sản xuất nhiều sản
phẩm gia dụng như thùng đựng, nồi, xà phòng, đồ chơi, và nhiều vật phẩm hàng ngày khác.
4. Sản phẩm đồ chơi và thể thao: Nó được sử dụng trong sản xuất đồ chơi, vật
dụng thể thao như bóng đá, bóng rổ, và nhiều sản phẩm ngoại trời khác.
5. Sản xuất thùng đá: Polyethylene cung cấp tính chất cách nhiệt và cách nhiệt
tốt, làm cho nó trở thành lựa chọn phổ biến cho việc sản xuất thùng đá và thùng chở hàng.
6. Vật liệu xây dựng: Polyethylene còn được sử dụng trong việc sản xuất vật
liệu xây dựng như lá chắn nhiệt và vật liệu chống thấm.
7. Dược phẩm và y tế: Các loại polyethylene chất lượng y tế được sử dụng
trong sản xuất thiết bị y tế như bao bì y tế và ống dẫn y tế.
8. Sản xuất đồ nội thất ngoại trời: Polyethylene thường được sử dụng để sản
xuất đồ nội thất ngoại trời như ghế và bàn ngoại trời vì nó có khả năng
chống thời tiết và ăn mòn.
Như vậy, polyethylene, được sản xuất thông qua phản ứng trùng hợp etilen,
là một vật liệu quan trọng và đa dụng có nhiều ứng dụng trong cuộc sống
hàng ngày và trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
5. Một số bài tập liên quan đến phản ứng trùng hợp Etilen
CH2=CH2 → (-CH2-CH2-)n có đáp án
Bài tập 1: Nếu bạn có 4 mol etilen (C2H4), hãy tính số mol polyethylene (-
CH2-CH2-)n bạn có thể tạo ra.
Đáp án 1: Phản ứng trùng hợp etilen (C2H4) là 2 moles etilen sẽ tạo ra 1
mole polyethylene (-CH2-CH2-)n. Vì vậy, nếu bạn có 4 mol etilen, bạn sẽ tạo
ra được 4 mol / 2 = 2 mol polyethylene.
Bài tập 2: Nếu bạn có 100 g etilen (C2H4), hãy tính khối lượng polyethylene (-
CH2-CH2-)n bạn có thể tạo ra.
Đáp án 2: Để tính khối lượng polyethylene, bạn cần biết khối lượng riêng của
nó. Khối lượng riêng của polyethylene là khoảng 0.92 g/cm³. Vì vậy, 1 mol
polyethylene có khối lượng khoảng 28.05 g (sử dụng khối lượng phân tử
28.05 g/mol). Bây giờ, bạn biết rằng 2 mol etilen tạo ra 1 mol polyethylene. Vì
vậy, 100 g etilen (C2H4) sẽ tạo ra được:
(100 g / 28.05 g/mol) * 1/2 = 1.78 mol polyethylene
Khối lượng polyethylene tương ứng sẽ là:
1.78 mol * 28.05 g/mol = 49.99 g polyethylene
Bài tập 3: Nếu bạn biết phản ứng trùng hợp etilen cần điều kiện nhiệt độ và
áp suất cụ thể, và bạn cung cấp một ví dụ về điều kiện này, hãy nêu ví dụ.
Đáp án 3: Phản ứng trùng hợp etilen cần điều kiện nhiệt độ và áp suất cao. Ví
dụ, một điều kiện thường được sử dụng trong công nghiệp là: 
Nhiệt độ: Khoảng 150-300 °C 
Áp suất: Khoảng 1000-3000 psi (pound trên mỗi inch vuông)
Bài tập 4: Nếu bạn có công thức cấu trúc của polyethylene với n = 3, hãy vẽ
công thức cấu trúc của nó.
Đáp án 4: Với n = 3, bạn có thể vẽ công thức cấu trúc của polyethylene như sau: -CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-
Mỗi "CH2" biểu thị một đơn vị lặp lại của etilen trong polyethylene.
Document Outline

• Cân bằng phản ứng trùng hợp Etilen CH2=CH2 → (-CH2
  • 1. Etilen là gì?
  • 2. Tính chất hoá học của Etilen
  • 3. Cân bằng phản ứng trùng hợp Etilen CH2=CH2 → (-
  • 4. Ứng dụng của phản ứng trùng hợp Etilen CH2=CH2
  • 5. Một số bài tập liên quan đến phản ứng trùng hợp