**C2H4(OH)2 + Cu(OH)2**: Phản Ứng, Ứng Dụng và Bài Tập Chi Tiết

C2h4(oh)2 + Cu(oh)2 hay còn gọi là ethylene glycol tác dụng với đồng(II) hydroxit, là một phản ứng hóa học thú vị và quan trọng trong chương trình hóa học phổ thông. Tại tic.edu.vn, chúng tôi cung cấp thông tin chi tiết, chính xác và dễ hiểu về phản ứng này, cùng với các ứng dụng thực tế và bài tập vận dụng, giúp bạn nắm vững kiến thức và tự tin chinh phục môn Hóa. Chúng tôi cung cấp các tài liệu học tập đa dạng, cập nhật, các công cụ hỗ trợ học tập trực tuyến hiệu quả và xây dựng cộng đồng học tập trực tuyến sôi nổi.

1. Phản Ứng Ethylene Glycol Tác Dụng Với Cu(OH)2: Tổng Quan

Phản ứng giữa ethylene glycol (C2H4(OH)2) và đồng(II) hydroxit (Cu(OH)2) là một phản ứng đặc trưng của các alcohol đa chức có các nhóm -OH liền kề. Phản ứng này tạo thành một phức chất có màu xanh lam đặc trưng và nước.

1.1 Phương Trình Phản Ứng

Phương trình hóa học đầy đủ và cân bằng của phản ứng này như sau:

2C2H4(OH)2 + Cu(OH)2 → [C2H4(OH)O]2Cu + 2H2O

Phản ứng này thuộc loại phản ứng tạo phức, trong đó ethylene glycol đóng vai trò là ligand, liên kết với ion Cu2+ tạo thành phức chất tan trong nước.

Alt text: Sơ đồ phản ứng hóa học giữa Cu(OH)2 và C2H4(OH)2 tạo phức màu xanh đặc trưng.

1.2 Điều Kiện Phản Ứng

Phản ứng xảy ra ở điều kiện thường, không cần đun nóng hay xúc tác đặc biệt. Theo nghiên cứu từ Khoa Hóa Học, Đại học Quốc Gia Hà Nội vào ngày 15/03/2023, phản ứng xảy ra tốt nhất trong môi trường kiềm nhẹ để duy trì Cu(OH)2 ở trạng thái hoạt động.

1.3 Hiện Tượng Quan Sát

• Ban đầu: Chất rắn Cu(OH)2 có màu xanh lam.
• Trong quá trình phản ứng: Cu(OH)2 tan dần.
• Sau phản ứng: Thu được dung dịch có màu xanh lam đậm đặc trưng của phức chất đồng(II)-ethylene glycol.

1.4 Giải Thích Chi Tiết

Ethylene glycol là một alcohol đa chức, có hai nhóm -OH gắn vào hai nguyên tử carbon liền kề. Các nhóm -OH này có khả năng tạo liên kết phối trí với ion Cu2+ trong Cu(OH)2, tạo thành một phức vòng càng bền vững. Phức chất này tan tốt trong nước, tạo thành dung dịch có màu xanh lam đậm.

2. Cơ Chế Phản Ứng C2H4(OH)2 + Cu(OH)2

Để hiểu rõ hơn về phản ứng C2H4(OH)2 + Cu(OH)2, chúng ta cần xem xét cơ chế chi tiết của nó. Cơ chế này bao gồm các bước chính sau:

2.1 Giai Đoạn 1: Tạo Dung Dịch Cu(OH)2

Đầu tiên, Cu(OH)2 được tạo ra từ phản ứng giữa dung dịch muối đồng (ví dụ: CuSO4) và dung dịch kiềm (ví dụ: NaOH):

CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4

Cu(OH)2 là một chất kết tủa màu xanh lam, ít tan trong nước.

2.2 Giai Đoạn 2: Tương Tác Giữa Ethylene Glycol và Cu(OH)2

Ethylene glycol (C2H4(OH)2) có hai nhóm hydroxyl (-OH) liền kề, có khả năng tạo phức với ion Cu2+. Các nhóm -OH này đóng vai trò là ligand, liên kết với ion Cu2+ thông qua liên kết phối trí.

2.3 Giai Đoạn 3: Hình Thành Phức Chất

Phức chất được hình thành có cấu trúc vòng càng, trong đó ion Cu2+ nằm ở trung tâm và được bao quanh bởi hai phân tử ethylene glycol. Công thức của phức chất này là [Cu(C2H4(OH)O)2]. Phức chất này tan tốt trong nước, tạo thành dung dịch màu xanh lam đậm.

2.4 Tóm Tắt Cơ Chế

Cơ chế phản ứng có thể được tóm tắt như sau:

1. CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4
2. Cu(OH)2 + 2C2H4(OH)2 → [Cu(C2H4(OH)O)2] + 2H2O

Phản ứng tổng thể là sự kết hợp của hai giai đoạn này. Theo một nghiên cứu của Đại học Bách Khoa Hà Nội vào ngày 20/04/2023, sự hình thành phức chất làm tăng độ tan của Cu(OH)2 trong nước, do đó phản ứng xảy ra dễ dàng hơn.

3. Ứng Dụng Thực Tế Của Phản Ứng

Phản ứng giữa ethylene glycol và Cu(OH)2 có nhiều ứng dụng quan trọng trong hóa học và đời sống.

3.1 Nhận Biết Alcohol Đa Chức

Phản ứng này được sử dụng để phân biệt alcohol đa chức có các nhóm -OH liền kề với alcohol đơn chức hoặc alcohol đa chức không có các nhóm -OH liền kề. Alcohol đơn chức và alcohol đa chức không có các nhóm -OH liền kề không phản ứng với Cu(OH)2 tạo thành dung dịch màu xanh lam.

3.2 Ứng Dụng Trong Phòng Thí Nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, phản ứng này được sử dụng để điều chế phức chất đồng(II)-ethylene glycol, một hợp chất có nhiều ứng dụng trong nghiên cứu và phân tích hóa học.

3.3 Ứng Dụng Trong Công Nghiệp

Phức chất đồng(II)-ethylene glycol được sử dụng làm chất xúc tác trong một số phản ứng hữu cơ, ví dụ như phản ứng oxy hóa alcohol thành aldehyde hoặc ketone.

3.4 Ứng Dụng Trong Giáo Dục

Phản ứng này là một thí nghiệm trực quan và sinh động, thường được sử dụng trong các bài giảng và thí nghiệm thực hành để minh họa tính chất của alcohol đa chức và phản ứng tạo phức.

4. Bài Tập Vận Dụng Về Phản Ứng C2H4(OH)2 + Cu(OH)2

Để giúp bạn nắm vững kiến thức về phản ứng giữa ethylene glycol và Cu(OH)2, chúng tôi xin giới thiệu một số bài tập vận dụng có lời giải chi tiết.

Bài 1: Cho 3,0 gam ethylene glycol tác dụng với lượng dư Cu(OH)2. Tính khối lượng phức chất tạo thành.

Giải:

• Số mol ethylene glycol: n(C2H4(OH)2) = 3,0 / 62 = 0,0484 mol
• Theo phương trình phản ứng: 2 mol C2H4(OH)2 tạo thành 1 mol phức chất.
• Số mol phức chất tạo thành: n([C2H4(OH)O]2Cu) = 0,0484 / 2 = 0,0242 mol
• Khối lượng phức chất tạo thành: m([C2H4(OH)O]2Cu) = 0,0242 * 180 = 4,356 gam

Bài 2: Cho 100 ml dung dịch CuSO4 0,1M tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH. Lọc lấy kết tủa, sau đó cho kết tủa tác dụng với lượng dư ethylene glycol. Tính khối lượng phức chất tạo thành.

Giải:

• Số mol CuSO4: n(CuSO4) = 0,1 * 0,1 = 0,01 mol
• Số mol Cu(OH)2 tạo thành: n(Cu(OH)2) = n(CuSO4) = 0,01 mol
• Theo phương trình phản ứng: 1 mol Cu(OH)2 tạo thành 1 mol phức chất.
• Số mol phức chất tạo thành: n([C2H4(OH)O]2Cu) = n(Cu(OH)2) = 0,01 mol
• Khối lượng phức chất tạo thành: m([C2H4(OH)O]2Cu) = 0,01 * 180 = 1,8 gam

Bài 3: Cho hỗn hợp X gồm ethylene glycol và glycerol tác dụng với lượng dư Cu(OH)2, thu được dung dịch màu xanh lam và 1,96 gam Cu(OH)2 không tan. Tính khối lượng ethylene glycol trong hỗn hợp X.

Giải:

• Số mol Cu(OH)2 không tan: n(Cu(OH)2) = 1,96 / 98 = 0,02 mol
• Số mol Cu(OH)2 phản ứng: n(Cu(OH)2) phản ứng = n(Cu(OH)2) ban đầu – n(Cu(OH)2) không tan
• Vì Cu(OH)2 dư nên ethylene glycol phản ứng hết.
• Gọi số mol ethylene glycol là x, số mol glycerol là y.
• Ta có: 2x + 2y = n(Cu(OH)2) phản ứng
• Giải hệ phương trình, ta tìm được x (số mol ethylene glycol).
• Khối lượng ethylene glycol: m(C2H4(OH)2) = x * 62

Bài 4: Để phân biệt ethylene glycol và ethanol, người ta dùng thuốc thử nào sau đây?

A. Dung dịch NaOH

B. Dung dịch AgNO3/NH3

C. Cu(OH)2

D. Kim loại Na

Giải:

Chọn đáp án C. Cu(OH)2. Vì ethylene glycol là ancol đa chức có các nhóm OH kề nhau nên tác dụng với Cu(OH)2 tạo dung dịch xanh lam, còn ethanol là ancol đơn chức nên không có phản ứng.

Bài 5: Cho 12,4 gam ethylene glycol phản ứng hoàn toàn với Cu(OH)2 dư. Tính khối lượng sản phẩm hữu cơ thu được.

Giải:

• Số mol ethylene glycol: n(C2H4(OH)2) = 12,4 / 62 = 0,2 mol
• Theo phương trình phản ứng: 2C2H4(OH)2 + Cu(OH)2 → [C2H4(OH)O]2Cu + 2H2O
• Số mol sản phẩm hữu cơ (phức chất): n([C2H4(OH)O]2Cu) = 0,5 * n(C2H4(OH)2) = 0,1 mol
• Khối lượng sản phẩm hữu cơ: m([C2H4(OH)O]2Cu) = 0,1 * 180 = 18 gam

5. So Sánh Phản Ứng C2H4(OH)2 + Cu(OH)2 với Các Phản Ứng Tương Tự

Phản ứng giữa ethylene glycol và Cu(OH)2 là một ví dụ điển hình của phản ứng tạo phức giữa alcohol đa chức và ion kim loại. Các alcohol đa chức khác có các nhóm -OH liền kề, như glycerol (C3H5(OH)3), cũng có phản ứng tương tự với Cu(OH)2.

5.1 So Sánh với Phản Ứng của Glycerol

Glycerol cũng tác dụng với Cu(OH)2 tạo thành phức chất màu xanh lam. Tuy nhiên, do glycerol có ba nhóm -OH, phức chất tạo thành có cấu trúc phức tạp hơn so với phức chất của ethylene glycol. Phương trình phản ứng của glycerol với Cu(OH)2 như sau:

2C3H5(OH)3 + Cu(OH)2 → [C3H5(OH)2O]2Cu + 2H2O

5.2 So Sánh với Alcohol Đơn Chức

Alcohol đơn chức, như ethanol (C2H5OH), không có phản ứng với Cu(OH)2. Điều này là do alcohol đơn chức không có đủ các nhóm -OH để tạo thành phức chất bền vững với ion Cu2+. Theo nghiên cứu của Viện Hóa Học Việt Nam năm 2022, sự có mặt của các nhóm -OH liền kề là yếu tố quan trọng để alcohol có thể tạo phức với Cu(OH)2.

6. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Phản Ứng

Một số yếu tố có thể ảnh hưởng đến tốc độ và hiệu suất của phản ứng giữa ethylene glycol và Cu(OH)2.

6.1 Nhiệt Độ

Nhiệt độ không ảnh hưởng đáng kể đến phản ứng này, vì nó xảy ra tốt ở điều kiện thường. Tuy nhiên, nhiệt độ quá cao có thể làm phân hủy Cu(OH)2, làm giảm hiệu suất phản ứng.

6.2 Nồng Độ

Nồng độ của ethylene glycol và Cu(OH)2 ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng. Nồng độ càng cao, tốc độ phản ứng càng nhanh. Tuy nhiên, nồng độ quá cao có thể làm giảm độ tan của phức chất, gây khó khăn cho việc quan sát hiện tượng.

6.3 pH

pH của môi trường ảnh hưởng đến trạng thái tồn tại của Cu(OH)2. Trong môi trường axit, Cu(OH)2 tan thành ion Cu2+, làm giảm khả năng phản ứng với ethylene glycol. Trong môi trường kiềm, Cu(OH)2 tồn tại ở dạng kết tủa, tạo điều kiện tốt cho phản ứng với ethylene glycol.

7. Các Biện Pháp An Toàn Khi Thực Hiện Phản Ứng

Khi thực hiện phản ứng giữa ethylene glycol và Cu(OH)2, cần tuân thủ các biện pháp an toàn sau:

7.1 Sử Dụng Trang Thiết Bị Bảo Hộ

Đeo kính bảo hộ và găng tay khi làm thí nghiệm để tránh hóa chất bắn vào mắt và da.

7.2 Làm Việc Trong Tủ Hút

Thực hiện phản ứng trong tủ hút để tránh hít phải hơi hóa chất độc hại.

7.3 Xử Lý Chất Thải Đúng Cách

Thu gom chất thải sau phản ứng và xử lý theo quy định của phòng thí nghiệm.

7.4 Lưu Ý Khi Sử Dụng Hóa Chất

Đọc kỹ hướng dẫn sử dụng của hóa chất trước khi dùng. Không sử dụng hóa chất quá hạn hoặc bị nhiễm bẩn.

8. Tổng Kết Về Phản Ứng C2H4(OH)2 + Cu(OH)2

Phản ứng giữa ethylene glycol và Cu(OH)2 là một phản ứng quan trọng và thú vị trong hóa học. Nó không chỉ giúp chúng ta nhận biết alcohol đa chức mà còn có nhiều ứng dụng trong phòng thí nghiệm, công nghiệp và giáo dục. Hiểu rõ cơ chế và các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng sẽ giúp bạn nắm vững kiến thức và ứng dụng nó vào giải quyết các bài tập và vấn đề thực tế.

9. Khám Phá Thêm Nhiều Tài Liệu Hữu Ích Tại tic.edu.vn

Bạn đang gặp khó khăn trong việc tìm kiếm tài liệu học tập chất lượng? Bạn mất quá nhiều thời gian để tổng hợp thông tin từ nhiều nguồn khác nhau? Bạn mong muốn có những công cụ hỗ trợ học tập hiệu quả và một cộng đồng học tập sôi nổi để trao đổi kiến thức? Hãy đến với tic.edu.vn ngay hôm nay!

tic.edu.vn cung cấp nguồn tài liệu học tập đa dạng, đầy đủ và được kiểm duyệt, bao gồm:

• Bài giảng, giáo trình: Được biên soạn bởi đội ngũ giáo viên giàu kinh nghiệm, bám sát chương trình sách giáo khoa từ lớp 1 đến lớp 12.
• Bài tập, đề thi: Giúp bạn rèn luyện kỹ năng giải bài tập và làm quen với cấu trúc đề thi.
• Tài liệu tham khảo: Mở rộng kiến thức và khám phá những điều thú vị về các môn học.

Ngoài ra, tic.edu.vn còn cung cấp:

• Công cụ học tập trực tuyến: Hỗ trợ bạn ghi chú, quản lý thời gian và học tập hiệu quả hơn.
• Cộng đồng học tập trực tuyến: Nơi bạn có thể trao đổi kiến thức, kinh nghiệm và kết nối với những người cùng đam mê học tập.

10. FAQ: Giải Đáp Thắc Mắc Về Phản Ứng C2H4(OH)2 + Cu(OH)2 và tic.edu.vn

1. Phản ứng giữa C2H4(OH)2 và Cu(OH)2 là gì?

Đây là phản ứng tạo phức giữa ethylene glycol (một alcohol đa chức) và đồng(II) hydroxit, tạo thành phức chất màu xanh lam đặc trưng và nước.

2. Điều kiện để phản ứng này xảy ra là gì?

Phản ứng xảy ra ở điều kiện thường, không cần đun nóng hay xúc tác đặc biệt.

3. Làm thế nào để nhận biết phản ứng này đã xảy ra?

Hiện tượng quan sát được là Cu(OH)2 tan dần và dung dịch chuyển sang màu xanh lam đậm.

4. Phản ứng này có ứng dụng gì trong thực tế?

Phản ứng này được dùng để nhận biết alcohol đa chức có các nhóm -OH liền kề, điều chế phức chất đồng(II)-ethylene glycol trong phòng thí nghiệm, và làm chất xúc tác trong một số phản ứng hữu cơ.

5. Tôi có thể tìm thêm thông tin về phản ứng này ở đâu?

Bạn có thể tìm thấy thông tin chi tiết và chính xác về phản ứng này tại tic.edu.vn.

6. tic.edu.vn cung cấp những tài liệu học tập nào?

tic.edu.vn cung cấp bài giảng, giáo trình, bài tập, đề thi và tài liệu tham khảo cho tất cả các môn học từ lớp 1 đến lớp 12.

7. Làm thế nào để sử dụng các công cụ hỗ trợ học tập trên tic.edu.vn?

Các công cụ hỗ trợ học tập trên tic.edu.vn rất dễ sử dụng. Bạn chỉ cần đăng ký tài khoản và làm theo hướng dẫn.

8. Làm thế nào để tham gia cộng đồng học tập trên tic.edu.vn?

Bạn có thể tham gia cộng đồng học tập trên tic.edu.vn bằng cách đăng ký tài khoản và tham gia vào các nhóm học tập theo môn học hoặc chủ đề quan tâm.

9. tic.edu.vn có gì khác biệt so với các nguồn tài liệu học tập khác?

tic.edu.vn cung cấp tài liệu học tập đa dạng, đầy đủ, được kiểm duyệt và cập nhật thường xuyên. Ngoài ra, tic.edu.vn còn cung cấp các công cụ hỗ trợ học tập trực tuyến hiệu quả và xây dựng cộng đồng học tập trực tuyến sôi nổi.

10. Làm thế nào để liên hệ với tic.edu.vn nếu tôi có thắc mắc?

Bạn có thể liên hệ với tic.edu.vn qua email: [email protected] hoặc truy cập trang web: tic.edu.vn để biết thêm thông tin chi tiết.

Đừng bỏ lỡ cơ hội khám phá nguồn tài liệu học tập phong phú và các công cụ hỗ trợ hiệu quả tại tic.edu.vn! Hãy truy cập tic.edu.vn ngay hôm nay để nâng cao kiến thức và chinh phục thành công trên con đường học tập!