Hóa chất Axetilen và Brod đã tạo ra hợp chất Axetilen bromua (C2H2Br2) thông qua phản ứng cộng chính xác và chi tiết nhất. Cùng với đó là một số bài tập liên quan đến Axetilen đã có lời giải, mời các bạn cùng xem:
C2H2 + Br2 → C2H2Br2
1. Phương trình phản ứng của axetilen tác dụng với Br2 (1:1)
HC≡CH + Br2 → BrH2C = CH2Br
2. Điều kiện của phản ứng axetilen tác dụng với Br2 (1:1)
- Phản ứng xảy ra trong điều kiện thông thường.
3. Hiện tượng của phản ứng axetilen tác dụng với Br2 (1:1)
- Axetilen làm mất màu dung dịch brom.
4. Mở rộng về tính chất hoá học của ankin
4.1. Phản ứng cộng
a) Cộng hidro
- Khi có xúc tác niken (hoặc platin hoặc palađi), ankin cộng hidro tạo thành anken, sau đó tạo thành ankan.
VD:
CH ≡ CH + H2 → Ni, tạo CH2 = CH2
CH2 = CH2 + H2 → Ni, tạo CH3 – CH3
- Lưu ý: Khi dùng xúc tác là hỗn hợp Pd/PbCO3 hoặc Pd/BaSO4, ankin chỉ cộng một phân tử hidro tạo thành anken.
CH ≡ CH + H2 → Pd/PbCO3, tạo 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.
VD:
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.
VD:
CH ≡ CH + HCl → tạo CH2 = CHCl
CH2 = CHCl + HCl → tạo CH3 – CHCl2
- Khi có xúc tác thích hợp, ankin tác dụng với HCl sinh ra dẫn xuất monoclo của anken.
VD:
CH ≡ CH + HCl → 150−200°C, HgCl2, tạo 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.
VD:
CH ≡ CH + H2O → HgSO4, H2SO4, tạo CH3 – CH = O (anehit axetic)
d) Phản ứng đime và trime hoá
2CH ≡ CH → tạo CH ≡ C – CH = CH2 (vinylaxetilen)
3CH ≡ CH → bôtC600°C, 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 hidro liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon liên kết ba đầu mạch có tính linh động cao hơn các nguyên tử hidro 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 hoàn toàn (cháy)
Các ankin cháy toả nhiều nhiệt:
2CnH2n-2 + (3n – 1)O2 → tạo 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.
Axetilen làm mất màu dung dịch thuốc tím
5. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1: Một hidrocacbon A phản ứng cộng với dung dịch brom tạo dẫn xuất B chứa 92,48% brom về khối lượng. Công thức cấu tạo của B là
A. CH3CHBr2
B. CHBr2-CHBr2
C. CH2Br-CH2Br
D. CH3CHBr-CH2Br
Đáp án B
Gọi số nguyên tử brom trong B là n, theo giả thiết ta có:
MB = 80n
10092,48 = 86,5n
Nếu n = 2 thì M = 173 (loại, vì khối lượng mol của CxHyBr2 phải là số chẵn)
Nếu n = 4 thì M = 346 → MA = MB – 80.4 = 346 – 320 = 26
Vậy A là C2H2 và B là C2H2Br4
Câu 2: 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 = 0,1/0,2 * 100% = 50%
Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol ankin được 3,6 gam H2O. Nếu hidro hóa hoàn toàn 0,1 mol ankin đó rồi đốt cháy thì khối lượng nước thu được là
A. 4,2 gam
B. 5,2 gam
C. 6,2 gam
D. 7,2 gam
Đáp án D
Ta có: nH2Obd = 0,2 mol
Gọi công thức phân tử của ankin là CnH2n-2 (n ≥ 2)
CnH2n−2 + 3n−12O2 → t0 nCO2 + (n−1)H2O
Ta có: nCO2−nH2O = nCnH2n−2
→ nCO2 = 0,1 + 0,2 = 0,3 mol
Lại có: n = nCO2/nCnH2n−2 = 0,3/0,1 = 3
→ Công thức phân tử của ankin là C3H4
Phương trình hóa học:
C3H4 + 2H2 → Ni,t0 C3H8 → 0,1
Khi đốt cháy 0,1 mol C3H8: nH = 0,8 mol
Bảo toàn nguyên tố H: nH2O = 1/2nH = 0,4mol
→ nH2O = 0,4 * 18 = 7,2gam
Câu 4: Cho 2,24 lít (đktc) một hiđrocacbon A tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch brom 1M được sản phẩm chứa 85,56%Br về khối lượng. Công thức phân tử của A là
A. C2H6
B. C3H8
C. C4H6
D. C4H8
Đáp án C
Ta có: nA = 0,1 mol, nBr2 = 0,2 mol
Xét tỉ lệ: T = nBr2/nA = 0,2/0,1 = 2
→ A có công thức phân tử là CnH2n-2
Theo phản ứng hóa học:
CnH2n-2 + 2Br2 → CnH2n-2Br4
Theo đề bài: % mBr = 80.4 1/42n-2 + 80.4 100% = 85,56%
→ n = 4
Vậy công thức phân tử của A là C4H6
Câu 5: Cho 10,8 gam ankin X tác dụng với 6,72 lít H2 (đktc) có xúc tác thích hợp, thu được hỗn hợp Y (không chứa H2). Biết Y phản ứng tối đa với dung dịch chứa 0,1 mol Br2. Công thức phân tử của X là
A. C2H2
B. C3H4
C. C4H6
D. C5H8
Đáp án C
Gọi công thức phân tử của ankin là CnH2n−2 (n≥2)
Bảo toàn liên kết π: nπ(X) = nH2 + nBr2 = 0,4 mol
Lại có: nX = 0,2 mol
→ (0,2/0,1) * Xmol = 0,35
→ Xmol = 1,75
→ Trong hỗn hợp có một chất chứa 2 liên kết π, chất còn lại chứa 1 liên kết π
→ 14n + 2−2X = 6,7 * 0,2
→ n = 2,5
→ Trong hỗn hợp phải có một chất là C2H2 (có hai liên kết π), chất còn lại phải có một liên kết π và có số C từ 3 trở lên, đó là C4H8
Câu 6: Hỗn hợp X gồm axetilen, etilen và hidrocacbon A cháy hoàn toàn thu được CO2 và H2O theo tỉ lệ mol 1:1. Dẫn X đi qua bình đựng dung dịch brom dư thấy khối lượng bình tăng thêm 0,82 gam, khí thoát ra khỏi bình đem đốt cháy hoàn toàn thu được 1,32 gam CO2 và 0,72 gam H2O. Phần trăm thể tích của A trong hỗn hợp X là (biết các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất)
A. 25,00%
B. 66,66%
C. 33,33%
D. 75,00%
Đáp án A
Đốt X thu được CO2 và H2O tỉ lệ 1:1
→ A là ankan và nC2H2 = nA
Khí thoát ra khỏi brom là khí A
Đốt A có: nCO2 = 0,03 mol, nH2O = 0,04 mol
Ta có: nA = nH2O − nCO2 = 0,01 mol → nC2H2 = 0,01 mol
Lại có: nC2H2 + nC2H4 = 0,82 gam → nC2H4 = 0,02 mol
→ %VA = 0,01/0,01 + 0,01 + 0,02 * 100% = 25%
Câu 7: 4,48 lít (đktc) một hidrocacbon A tác dụng vừa đủ với 400 ml dung dịch brom 1M được sản phẩm chứa 85,56% Br về khối lượng. Công thức phân tử của A là
A. C2H6
B. C3H6
C. C4H6
D. C4H8
Đáp án C
Theo giả thiết ta có: nA = 0,2 mol, nBr = 0,4 mol → nBr2/nA = 2
→ A có công thức phân tử là CnH2n-2
Theo phản ứng hóa học:
CnH2n-2 + 2Br2 → CnH2n-2Br4
Theo đề bài: %mBr = 80.4 1/(4-2) + 80.4 100% = 85,56%
→ n = 4
Vậy công thức phân tử của A là C4H6
Câu 8: Cho 2,24 lít hỗn hợp X (ở đktc) gồm 2 hidrocacbon mạch hở lội từ từ qua bình đựng dung dịch Br2 dư thấy khối lượng bình tăng thêm 6,7 gam. Công thức phân tử của hai hidrocacbon là
A. C2H2 và C4H6
B. C2H2 và C4H8
C. C3H4 và C4H8
D. C2H2 và C3H8
Đáp án B
Nếu chỉ có một hidrocacbon phản ứng với dung dịch brom thì ta có:
nC2H2 = 12nBr2 = 0,175 mol → nC3H8 = 0,2 – 0,175 mol
→ mhonhop = 0,175 26 + 0,025 44 = 5,65 g (loại)
Vậy cả hai hidrocacbon cùng phản ứng với dung dịch nước brom
nX = 0,2 mol, nBr2(bandau) = 0,7 mol → nBr2(phanung) = 0,72 = 0,35 mol
Khối lượng bình Br2 tăng 6,7 gam là số gam của hỗn hợp X.
Đặt công thức trung bình của hai hidrocacbon mạch hở là Cn¯H2n¯+2−2a¯
Phương trình hóa học:
Cn¯H2n¯+2−2a¯ + a¯Br2 → Cn¯H2n¯+2−2a¯Br2a¯ → 0,2a¯
→ 0,2a¯ = 0,35
→ a¯ = 1,75
→ Trong hỗn hợp có một chất chứa 2 liên kết π chất còn lại chứa 1 liên kết π
→ 14n¯+2−2a¯ = 6,7 * 0,2
→ n¯ = 2,5
→ Trong hỗn hợp phải có một chất là C2H2 (có hai liên kết π) chất còn lại phải có một liên kết π và có số C từ 3 trên lên đó là C4H8
Câu 9: Hỗn hợp X gồm hidro và một hidrocacbon. Nung nóng 14,56 lít hỗn hợp X (đktc), có Ni xúc tác đến khi phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp Y có khối lượng 10,8 gam. Biết tỉ khối của Y so với metan là 2,7 và Y có khả năng làm mất màu dung dịch brom. Công thức phân tử của hidrocacbon là
A. C3H6
B. C4H6
C. C3H4
D. C4H8
Đáp án C
nX = 0,65 mol, MY¯ = 43,2
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
mX = mY = 10,8 → nX.MX¯ = nY.MY¯ → nY = 0,25 mol
Vì hỗn hợp Y có khả năng làm mất màu dung dịch brom nên hidro phản ứng hết, hidrocacbon còn dư. Như vậy trong hỗn hợp X
nH2 = 0,65−0,25 = 0,4 mol, nCxHy = 0,25 mol
→ (12x + y).0,25 + 0,4.2 = 10,8 → 12x + y = 40 → x = 3 và y = 4
Vậy hidrocacbon là C3H4
Câu 10: Cho 2,24 lít (đktc) hỗn hợp X gồm C2H4 và C2H2 lội chậm qua bình đựng dung dịch Br2 dư thấy khối lượng bình tăng thêm 2,7 gam. Thành phần phần trăm thể tích của C2H2 có trong hỗn hợp X là
A. 40%
B. 50%
C. 60%
D. 75%
Đáp án B
nX = 2,24/22,4 = 0,1 mol
Gọi số mol của C2H4 và C2H2 lần lượt là x và y mol
→ x + y = 0,1 (1)
C2H4 + Br2 → x (x mol)
C2H2 + 2Br2 → y (y mol)
Ta có khối lượng bình tăng bằng khối lượng hỗn hợp khí X → 28x + 26y = 2,7 (2)
Từ (1) và (2) → x = y = 0,05
Phần trăm thể tích bằng phần trăm số mol khí.
→ %VC2H4 = (0,05/0,1) * 100% = 50%
→ %VC2H2 = 100% – 50% = 50%
Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:
- C2H2 + H2 → C2H4
- C2H2 + 2H2 → C2H6
- C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4
- C2H2 + HCl → C2H3Cl
- C2H2 + H2O → CH3CHO
- 2CH≡CH → CH≡CH-CH=CH2 (vinyl axetilen)
- 3CH≡CH → C6H6 (benzen)
- nCH≡CH → (-CH=CH-)n (nhựa cupren)
- CH≡CH + 2AgNO3 + 2NH3 → Ag-C≡C-Ag↓ + 2NH4NO3
- 2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O
- 3C2H2 + 8KMnO4 → 3(COOK)2 + 8MnO2↓ + 2KOH + 2H2O
- C2H2 + Cl2 → C2H2Cl2
- C2H2 + Cl2 → 2C + 2HCl
- C2H2 + HBr → C2H3Br
