Chào mừng các bạn đến với Văn Phòng Tuyển Sinh Y Dược Hà Nội! Hôm nay, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về phản ứng C2H2 axetilen tạo ra vinyl axetilen. Đây là một phản ứng cộng đime hóa đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Ngoài ra, chúng ta cũng sẽ tham khảo một số bài tập liên quan về C2H2 có lời giải. Hãy cùng nhau khám phá ngay!
2CH≡CH CH≡C-CH=CH2 (vinyl axetilen)
1. Phương trình phản ứng axetilen ra vinyl axetilen
2CH ≡ CH →to, xt CH ≡ C – CH = CH2
2. Điều kiện của phản ứng axetilen ra vinyl axetilen
- Nhiệt độ cao (khoảng 150oC)
- Xúc tác: CuCl.
3. Cách tiến hành phản ứng axetilen ra vinyl axetilen
- Đime hóa axetilen ở nhiệt độ và xúc tác thích hợp thu được vinyl axetilen.
4. Mở rộng về tính chất hoá học của ankin
4.1. Phản ứng cộng
a) Cộng hiđro
- Khi có niken (hoặc platin hoặc palađi) làm xúc tác, ankin cộng hiđro tạo thành anken, sau đó tạo thành ankan.
Thí dụ:
CH ≡ CH + H2 →Ni, to CH2 = CH2
CH2 = CH2 + H2 →Ni, to CH3 – CH3 - Lưu ý: Khi dùng xúc tác là hỗn hợp Pd/PbCO3 hoặc Pd/BaSO4, ankin chỉ cộng một phân tử hiđro tạo thành anken.
CH ≡ CH + H2 →Pd/PbCO3, to CH2 = CH2
⇒ Đặc tính này được dùng để điều chế anken từ ankin.
b) Cộng brom, clo
- Brom và clo cũng tác dụng với ankin theo hai giai đoạn liên tiếp.
Thí dụ:
CH ≡ CH + Br2 → CHBr = CHBr
CHBr = CHBr + Br2 → CHBr2 – CHBr2
c) Cộng HX (X là OH, Cl, Br, CH3COO…)
- Ankin tác dụng với HX theo hai giai đoạn liên tiếp.
Thí dụ:
CH ≡ CH + HCl →to, xt CH2 = CHCl
CH2 = CHCl + HCl →to, xt CH3 – CHCl2 - Khi có xúc tác thích hợp, ankin tác dụng với HCl sinh ra dẫn xuất monoclo của anken.
Thí dụ:
CH ≡ CH + HCl →150−200CoHgCl2 CH2 = CHCl - Phản ứng cộng HX của các ankin cũng tuân theo quy tắc Mac-côp-nhi-côp.
- Phản ứng cộng H2O của các ankin chỉ xảy ra theo tỉ lệ số mol 1:1.
Thí dụ:
CH ≡ CH + H2O →HgSO4, H2SO4 CH3 – CH = O (anehit axetic)
d) Phản ứng đime và trime hoá
2CH ≡ CH →to, xt CH ≡ C – CH = CH2 (vinyl axetilen)
3CH ≡ CH →bôt C600Co C6H6 (benzen)
4.2. Phản ứng thế bằng ion kim loại
- Sục khí axetilen vào dung dịch bạc nitrat trong amoniac, ta thấy có kết tủa vàng nhạt.
CH ≡ CH + 2AgNO3 + 2NH3 → Ag – C ≡ C – Ag↓ + 2NH4NO3
Phản ứng thế nguyên tử hidro của C2H2 bằng ion bạc
a) Trước khi sục khí C2H2.
b) Sau khi sục khí C2H2.
Kết luận:
- Nguyên tử hiđro liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon liên kết ba đầu mạch có tính linh động cao hơn các nguyên tử hiđro khác nên có thể bị thay thế bằng ion kim loại.
- Các ank-1-in khác như propin, but-1-in, … cũng có phản ứng tương tự axetilen.
⇒ Tính chất này được dùng để phân biệt ank-1-in với anken và các ankin khác.
4.3. Phản ứng oxi hoá
a) Phản ứng oxi hoá hoàn toàn (cháy)
Các ankin cháy toả nhiều nhiệt:
2CnH2n – 2 + (3n – 1)O2 →to 2nCO2 + 2(n – 1)H2O
b) Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn
- Tương tự anken và ankađien, ankin cũng có khả năng làm mất màu dung dịch thuốc tím.
5. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1: Số đồng phân ankin có công thức phân tử C5H8 không tác dụng với dung dịch chứa AgNO3/NH3 là
A. 4
B. 2
C. 1
D. 3
Đáp án C
Có 1 đồng phân thỏa mãn: CH3−C≡C−CH2−CH3
Câu 2: Cho các phát biểu sau:
(1) Ankin không tan trong nước, nhẹ hơn nước
(2) Axetilen là chất khí, không màu, không tan trong nước
(3) Nhiệt độ sôi của axetilen cao hơn nhiệt độ sôi của propin
(4) Pent-1-en có khối lượng riêng cao hơn pent-1-in ở 200C
(5) Các ankin từ C1 đến C4 là chất khí ở điều kiện thường
Số phát biểu đúng là
A. 5
B. 2.
C. 3.
D. 4.
Đáp án C
Các phát biểu đúng là (1), (2), (5).
(3) sai vì nhiệt độ sôi của axetilen thấp hơn nhiệt độ sôi của propin.
(4) sai vì khối lượng riêng của pent-1-en thấp hơn khối lượng riêng của pent-1-in.
Câu 3: Để phân biệt but-1-in và but-2-in người ta dùng thuốc thử nào sau đây?
A. Dung dịch hỗn hợp KMnO4 + H2SO4
B. Dung dịch AgNO3/NH3
C. Dung dịch Br2
D. Dung dịch HCl
Đáp án B
Các ankin-1-in có phản ứng đặc trưng là tác dụng với AgNO3/NH3 tạo kết tủa màu vàng → chọn thuốc thử là dung dịch AgNO3/NH3
Phương trình hóa học:
CH≡C−CH2CH3+AgNO3+NH3→AgC≡C−CH2CH3+NH4NO3
Câu 4: Cho 4,48 lít hỗn hợp khí gồm CH4 và C2H2 qua dung dịch Br2 dư thấy dung dịch nhạt màu và có 2,24 lít khí thoát ra (đktc). Thành phần phần trăm theo thể tích của C2H2 trong hỗn hợp là
A. 25,0%
B. 50,0%
C. 60,0%
D. 37,5%
Đáp án B
Ta có: nhh = 0,2 mol
Nhận thấy: chỉ có C2H2 phản ứng với Br2, khí thoát ra là CH4
→nCH4=0,1 mol
Ta có: nC2H2=0,2−0,2=0,1 mol
→%VC2H2=0,10,2.100%=50%
Câu 5: Một hỗn hợp X gồm một ankin A và H2 có thể tích 12,32 lít (đktc) cho qua Ni nung nóng, phản ứng hoàn toàn cho ra hỗn hợp Y có thể tích 5,6 lít (Y có H2 dư). Thể tích của A trong X và thể tích H2 dư (đktc) là
A. 3,36 lít và 2,24 lít
B. 4,48 lít và 4,48 lít
C. 3,36 lít và 3,36 lít
D. 1,12 lít và 5,60 lít
Đáp án A
Gọi công thức phân tử của ankin là CnH2n-2 (n ≥ 2)
Ta có: nkhi giam = nH2(phan ung)
→Vkhi giam = VH2(phan ung) = 12,32−5,6 = 6,72 lít
Phương trình hóa học:
CnH2n−2+2H2→Ni,t0CnH2n
Theo phương trình: Vankin = VH2(phan ung)2 = 6,72×2 = 3,36 lít
→VH2(du) = Vhon hop−Vankin−VH2(phan ung) = 12,32−3,36−6,72 = 2,24 lít
Câu 6: Cho 3,36 lít khí ankin X (đktc) phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3 thu được 36 gam kết tủa. Công thức phân tử của X là
A. C4H4
B. C2H2
C. C4H6
D. C3H4
Đáp án B
Ta có: nX = 0,15 mol
Gọi công thức của ankin là CnH2n-2 (n ≥ 2)
Ta có: nAg2C2 = nX = 0,15 mol → n↓ = 0,15×240 = 36 > 19,35g (không thỏa mãn)
Lời kết
Hy vọng rằng sau bài viết này, bạn đã hiểu rõ hơn về phản ứng C2H2 axetilen tạo ra vinyl axetilen. Đồng thời, các bài tập vận dụng cũng giúp bạn ôn tập và nắm vững kiến thức. Hãy tiếp tục theo dõi Văn Phòng Tuyển Sinh Y Dược Hà Nội để nhận thêm nhiều thông tin bổ ích về ngành Y Dược.
